Датчик скорости

Датчик скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК СКОРОСТИ, содер щий два чувствительных элемента виде мембранных коробок, подвижные центры каждой из которых через тяги передаточного механизма соединены с поводком йубчатого колеса стрелочного индикатора, отличающий-с я тем, что, с целью повышения точности измерений скорости, в кинематическую цепь передаточного механизма между тягами дополнительно включей двуплечий рычаг, шарнирно связанный своими концами с тягами, при этом подвижный центр одной из мембранных коробок шарнирно соединен с серединой двуплечего рычага и снабжен ограничителем хода. . с

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ}(РЕСПУБЛИК

3(50 С 01 Р 5 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

Фт (21) 3436287/18-10 (22) 13.05.82 (46) 07.01.84. Вюл. 9 l (72) Л.Ю.Жуков, Н.Н.Макаров, В.A,Íèêèòèí, Л.Ф.Никольская, Л.Г.Оленина, Е.С.Родионов и Ю.A.Те-паном (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 593541, кл. О 01 Р 5/00, 1977.

2. Патент СМА 9 3.279.250, кл. 73-182, 1966 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК СКОРОСТИ, содержащий два чувствительных элемента в виде мембранных коробок, подвижные центры каждой из которых через тяги передаточного механизма соединены

: c поводком зубчатого колеса стрелоч: ного индикатора, о т л и ч а ю щ и й-с я тем, что, с целью повышения точности измерений скорости, в кинематическую цепь передаточного механизма между тягами дополнительно включен двуплечий рычаг, шарнирно связанный своими концами с тягами, при этом подвижный центр одной нз мембранных коробок шарнирно соединен с серединой двуплечего рычага и снабжен ограничителем хода .

1OS 5781

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления, скорости потока жидкостей и газов, а также скорости.перемещения твердых тел в жидких и газообразных средах.

Известен измеритель скорости, содержащий мембранную коробку и передаточный механизм с несколькими кривошипами, в котором для повышения точности измерения малых значений скорости на начальном участке диапазона его измерения применяется метод изме1 ения масштаба шкалы, т.е. начальный участок, где требуется болев высокая точность .. 15 измерения и отсчета показаний, име-. ет большой масштаб .(более высокую разрешающую способность) по сравнению с остальным диапазоном (1 .

Недостатками известного устройст- 2ц ва являются невысокая точность измерения скорости на начальном участке шкалы, невозможность расширения нижнего предела диапазона измерения вследствие наличия одного мембран- Z5 ного чувствительного элемента, что делает практически невозможным применение его на современных вертолетах и других летательных аппаратах с вертикальным взлетом и посадкой .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик скорости, содержащий два чувствительных элемента в виде мембранных коробок, подвижные центры каждой из которых через тяги .передаточного механизма соединены с поводком зубчатого колеса стрелочного индикатора. В нем увеличение масшта1 ба шкалы на начальном участке диапазона измерения осуществляется за счет применения на этом участке чувствительного элемента, имеющего более высокую чувствительность. При достижении определенного значения измеряемого параметра этот чувстви- 45 тельный элемент деформируется таким образом, что гофры каждой из сторон впадают один в другой чтобы предохранить мембрану от разрушения при дальнейшем повышении воздей- 5р ствующего давления. Дальнейшее перемещение средств индикации на участке с меньшим масштабом шкалы осуществляется вторым чувствительным элементом, ймеющим значительно мень- 55 шую чувствительность (2) .

Ъ

Известный датчик скорости Имеет ряд существенных недостатков, снижающих точность измерения на начальном участке диапазона измерения,,60 т.е. при изменении температуры окружающей среды изменяется модуль упругости материала мембранных чувст1 вительных элементов, который, в свою очередь, влияет на изменение чувствительности, причем большая потеря чувствительности будет у мембранной коробки с большей чувствительностью,. кроме того, в диапазоне малых воздушных скоростей на этапе взлета и посадки на высокочувствительную мембранную коробку воздействуют механические нагрузки — вибрационные и ударные возмущения; что также приводит к снижению точности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерений скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик скорости, содержащий два чувствительных элемента в виде мембранных коробок, подвижные центры каждой из которых через тяги передаточного механизма соединены с поводком зубчатого колеса стрелочного индикатора, в кинематическую цепь передаточного механизма между тягами дополнительно включен двуплечий рычаг, шарнирно связанный своими концами с тягами, при этом подвижный центр одной из мембранных коробок шарнирно соединен с серединой двуплечего рычага и снабжен ограничителем хода.

На чертеже представлена кинематическая схема датчика скорости.

Устройство содержит две мембранные коробки 1 и 2, двуплечий рычаг соединенный с тягами 4 и 5, поводок

6, связанный с зубчатым колесом 7, которое находится в зацеплении с зубчатым колесом 8, с которым свя- . зана стрелка 9 индикатора; имеется ограничитель хода, содержащий ограничитель 10, упор 11 и цилиндрическую пружину 12, которая соединяет второй конец ограничителя с подвижным центром чувствительного элемента.

Датчик скорости работает следующим образом.

Мембранная коробка 1, перемещая свой верхний центр на величинуЧЧ, соответствующую приращению измеряемого параметра ьЧ (т.е. Чч aV ), вращает двуплечий рычаг 3 относительно соединенной с ним тяги 4, при этом второй конец рычага 3 через тягу 5, поводок 6, зубчатые колеса 7 и 8 поворачивают стрелку 9. При этом угол поворрта стрелки пропорционален полной длине рычага 3 и обратно пропорционален расстоянию от его конца 8 до точки его шарнирного закрепления О, а также обратно пропорционален длине поводка 6 (ЕА), т.е.

Ьм„=дЧ вЂ” =ЬЧ К SG (1)

ЬС во р

1 где Е ВО ЕЭ

Одновременно мембранная коробка 2, вращая рычаг 3 относительно„точки,1065781

Составитель JI.Nàðèàí

Редактор М.Ткач Техред Л.Пилипенко Корректор Л,Патай

Заказ 11035/46 Тираж 828. 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

его шарнирного закрепления О через тягу 5 и поводок 6, в свою очередь. поворачивает зубчатые .колеса 7 и 8, а соответственно и стрелку 9.. При этом угол поворота стрелки, обуслОвленный перемещением мембранной коробки 2, прямо пропорционален расстоянию от конца рычага 3 до точки его шарнирного закрепления О и обратно пропорционален расстоянию от точки О до точки 8, а также обратно пропорционален длине поводка 6, т.е. — ЬЧ К ОС. (2)

ОС

bo- eB

Таким образом, суммарный угой, поворота стрелки, соответствующий какому-либо приращению измеряемой величины aV, на первом участке диапазона измерения равен ac=-ЬЖ +ло,=ЬЧ K(,Be OC,).

При достижении величины измеряемой скорости, соответствующей мо-. менту изменения масштаба шкалы (т.е. значений, при которых для по-. лучения требуемой точности и рас-. ширяющей способности шкалы достаточно перемещения одной из мембранных коробок), для того, чтобы весь размах шкалы, соответствующий полному диапазону измерения, вместить в заранее заданный угол, ограниченный, как правило, конструктивными параметрами датчика, необходимо.исключить одну из мембранных коробок из кинематической цепи с помощью ограничителя хбда, причем должна быть отключена та из мембранных ко- . робок, перемещение которой, соответствующее определенному изменению измеряемого параметра, приводит к большому изменению углового положения выходного устройства (стрелки). В данном случае иэ формул (1) ,и (2) видно,. что это мембранная коробка 1, так как ВС всегда боль:ше, чем 00 . далее угол поворота стрелки определяется только перемещением мембранной коробки 2 в соответствии с формулой (2). Пружина 12 предохраняет поломку мембранной коробки 1 прн разных изменениях давления.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить точность измерения на начальном участке диапазона измерения, когда летательный аппарат выполняет вбежим взлета и посадки, что, в свою очередь, повышает безопасность полета. Кроме этого, при изготовлении мембранных коробок не предъявляются высокие требования к их ха, рактеристикам, поэтому онн могут быть изготовлены по одному чертежу.