Устройство для измерения скорости потока
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнх, Соцналнстнческнх
Респубпин
<1 j1002968. (6t) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????????” (22) ???????????????? 20,1081 (21) 3348703>
Р М К з
01 P 5/16
G 01 P 3/Зб
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 532. 574 (088. 8) Опубликовано 070383 Бюллетень ¹9
Дата опубликования описания 070383
l „.
В.Е. Мыльников
1 . ", Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской
Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Автор изобретения 71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА
Изобретение относится к-измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров воздушной скбрости.
Известны устройства для измерения воздушной скорости летательного аппарата, выполненные в виде измерителей разности полного и статического давлений и регистраторов этой разности с помощью мембранного узла с последующим преобразованием перемещения жесткого центра мембраны. в сигнал, удобный для дальнейшего использования f.i).
Известно устройство для.измерения воздушной скорости, содержащее корпус с двумя камерами, разделенными перегородкой и связанйые соответственно с магистралями полного и статического давлений, измерительный элемент разности давлений, усилитель и регистратор.
Внутренний объем корпуса разделен на две камеры с помощью тетронного узла. Жесткий центр последнего смещается под воздействием разности полного и статического давлений, воспринимаемых индуктивным измерителем разности давлений 2 ).
Недостатком данногэ устройства является невысокая точность измерения, связанная с погрешностями мембраннУго узла и системой измерения смещения жесткого центра мембраны..
Целью изобретения является повышение точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с двумя камерами, разделенными перегородкой и связанными соответственно с магистралями полного и статического давлений, измеритель разности давлений, усилитель и регистратор, измерительный элемент .разности давлений выполнен в виде прямоугольной электропроводной рамки, закрепленной на струнном подвесе и размещенной одной из своих сторон в зазоре магнитной системы, а также датчика положения рамки, выход которого через усилитель электрически соединен с рамкой и регистратором, при этом перегородка между камерами выполнена в виде жесткой стенки, снабженной капиллярным отверстием, расположенным напротив зазора магнитной системы.
На фиг. 1 представпена .".иектр .кинематическая :х »ла, ..х <.ист..;-., 1002968 предназначенного для измерения параметров скорости потока; на фиг. 2 — вариант конструкции предложенного устройства; а на фиг. 3 вид А на фиг. 2.
Устройство содержит кварцевую прямоугольную рамку, выполненную в виде двух стоек 1 и планок 2, расположенных по от оси струнного подвеса 3. Рамка сбалансирована относительно оси струн 3. Элементы рамки и струн металлизированы, что позволяет одну из планок 2, размещенную в зазоре магнитной системы, выполненной в виде постоянного магнита 4, включить в контур формирования моментов сил обратной связи, уравновешивающих момент внешних сил, воздействующих на рамку. Этот контур вклю- . чает датчик положения рамки по измерительной оси, выполненный, например, в виде оптоэлектронной пары 5 с открытым оптическим каналом. Планка 2 выполняет функции заслонки и при ее смещении под воздействием внешних силовых факторов электрический сигнал с оптоэлектронной пары 5 поступает на вход дифференциального усилителя 6, нагруженного на последовательно соединенные электрическое сопротивление элементов рамки и струн торсионного подвеса и резистор 7 нагрузки. С выхода последнего формируют выходной сигнал, подаваемый на регистратор (не показан ).
Капиллярное отверстие 8 имеет вид щелевого капиллярного канала, посредством которого соединяются отдельные камеры, разделенные жесткой перегородкой 9. На срезах капилляра давление газовой среды соответственно равно полному Р„олн и статическому Р „ . (Вектор скорости перетекающего воздуха показан на фиг. 1 стрелками ). Концы струн 3 и датчик 5 перемещения укреплены на кварцевом основании 10, которое закреплено в крышке 11. Крышка 11 снабжена гермовводом 12 и приемным отверстием, связанным с магистралью, например, статического давления.
Вторая крышка 13 имеет приемное отверстие для связи с магистралью полного давления. Корпус 14 с крышками 11 и 13 образуют две камеры, соответственно, полйого и статического давлений, связанные между собой капиллярным отверстием 8 в жесткой стенке корпуса 14.
Устройство работает следующим образом.
Газовый поток, перетекающий через канал 8„ воздействует на планку 2 рамки, сбалансированной предвари\ тельно относительно оси струнных торсионов. На датчике перемещения
Б возникает электрический сигнал, усиливаемый усилителем 6 и подаваемый на рамку, являющейся элементом электромеханического преобразователя силовых факторов, воздействующих на одну из планок 2. Рамка под действием этого сигнала возвращается в исходное положение. Ток, протекаюг0 щий по рамке, -вызывает падение напряжения на резисторе 7, которое подается на регистратор.
Падение напряжения U,„ на нагрузочном резисторе 7 функционально г5 связано с измеряемой воздушной скоростью.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показывают, что предложенное устройство
20 имеет преимущества перед известными мембранными по точности, массе, габаритам, имеет более низкую постоянную вреглени. Учитывая, что в соста ве предложенного устройства отсутствует мембранный узел — один из наиболее нестабильных элементов и используется компенсационный способ измерения, точность погрешности измерения может быть снижена в 10 раз.
Формула изобретеййя
Устройство для измерения скорости потока, содержащее корпус с двумя камерами, разделенныгли перегородкой и связанными соответственно с магистралями полного и статического давлений, измерительный элемент разности давлений, усилитель и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности измерений скорости потока, измерительный элемент разности давлений выполнен в виде прямоугольной электропроводной рамки, закрепленной на струнном подвесе и размещенной одной из своих сторон в зазоре магнитной системы, а также датчика положения рамки, выход которого через усилитель электрически соединен с рамкой и регистратором, при этом перегородка между камерами выполнена в виде жесткой стенки, снабженной капиллярным отверстием, расположенным напротив зазора магнитной системы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Боднер В.A. Авиационные приборы, М., "Машиностроение", 1969, с. 323-324.
2. Селезнев В.Л. Навигационные устройства. Оборонгиз, 1961, с 209 (прототип ).
1002968
8иР4
EcJ лая 0 Я 14 и р
У
Фв1
Составитель !О. Власов
Редактор Н. Гунько Техред Е.Харитончик Корректор С. Мекмар
Заказ 1540/27 Тираж 871 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4