Регистратор меток потока

Регистратор меток потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕГИСТРАТОР МЕТОК ПОТОКА по авт.св. № 885896, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем изйерения направления потока, он снабжен двумя дополнительными электродами, расположенными вблизи основных приемных электродов в одной с ними плоскости симметрично, относительно измерительной оси рег.иСтратора , а также двумя запоминающими устройствами и дифференциальной измерительной схемой, при этом дополнительные электроды через усилители подключены к входам запоминающих 1 устройств, управляющие вхопы которых соединены с выходом компаратора, а выходы запоминающих устройств подключены к дифференциальной измерительной схеме. V

СОЮЗ ОЗВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ1ИЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 ц G 01 P 5/18

orlVCeVVe иЭОБР Т Ни, =

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй (61) 885896 (21) 3539808/24-10 (22) 13.01.83 (46) 07.11.84. Бюл. У 41 (72) Ф.А.Ганеев, Г.И.Клюев, Ю.В.Морозов, В.М.Солдаткин, Ю.А.Тепанов и B.À.Ôåð4 Håö (53) 532. 547 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 885896, кл. G 01 P 5/18, 1980 (прототип). (54) (57) РЕГИСТРАТОР МЕТОК ПОТОКА по авт.св. Р 885896, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,.ЯУ„. Ы22Я? А путем измерения направления потока, он снабжен двумя дополнительными электродами, расположенными вблизи основных приемных электродов в одной с ними плоскости симметрично, относительно измерительной оси региСтратора, а также двумя запоминающими устройствами и дифференциальной измерительной схемой, при этом дополнительные электроды через усилители подключены к входам запоминающих ,устройств, управляющие вхопы которых соединены с выходом компаратора, а выходы запоминающих устройств подключены к дифференциальной измерительной схеме.

1122973

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в устройствах для измерения параметров движения, в частности величины и направления скорости 5 потока газа или жидкости.

По основному авт.св. В 885896 известен регистратор меток потока, который формирует импульс при прохож; денни метки через границу базового интервала. Регистратор состоит из двух идентичных приемных электродов, расположенных вдоль потока и связанных через усилители с двумя дифференциальными схемами. Причем 15 выход каждого усилителя подключен к разнополярным входам дифференциальных схем, выходы которых связаны с компаратором. При этом один из диффе ренциальных схем формирует опорный 20 сигнал компаратора, изменяющийся в противофазе основному сигналу. В момент равенства сигналов на выходах дифференциальных схем компаратор формирует импульс, временное положение которого соответствует нахожце нию метки между приемными электродами j1) .

Известный регистратор может быть использован только для измерения потока по времени прохождения меткой базового интервала, но не возволяет получить сигнал по углу направления потока, что ограничивает его функциональные воэможности и область применения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей регистратора путем измерения угла направ- О ления воздушного потока.

Поставленная цель достигается тем, что регистратор снабжен двумя дополнительными электродами, расположенными вблизи основных приемных электродов в одной с ниии плоскости симметрично относительно измерительной оси регистратора, а также двумя усилителями, двумя запоминающими устройствами и дифференциальной изме" о рительной схемой, при этом дополнительные электроды через усилители подключены к входам запоминающих устройств, управляющие входы которых соединены с выходом компаратора, .Ы а выходы запоминающих устройств подключены к дифференциальной измерительной схеме.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого регистратора; на фиг. 2 диаграммы, поясняющие принцип работы регистратора; на фиг. 3 - график зависимости выходного сигнала от угла направления потока; на фиг. 4 — размещение приемннКоВ регистратора с линейной выходной характеристикой.

Устройство содержит два приемника и 2, выполненных, например, в виде металлических электродов и расположенннк по окружности, центр которой совпадает с точкой размещения источника меток, дополнительные приемники

3 и 4, расположенные, например, между основными приемниками 1 и 2 в плоскости измерения. Эти приемники связаны со схемой 5 формирования имп -льса регистратора с компаратором на выходе. Приемники 3 и 4 связаны через усилители 6 и 7 со входами запоминающих устройств 8 и 9, управляющие входы которых подключены к выходу регистратора. Выходы запоминающих устройств 8 и 9 связаны с входом дифференциальной измерительной схе-.. мы 10.

Регистратор меток работает следующим образом.

Метка, например ионная, обладающая электростатическим зарядом, в результате своего движения совместно с контролируемым потоком проходит сначала около приемника 1, а затем около приемника 2, Б результате этого на приемниках индуцируются импульсы зарядов, и (фиг. 2 ). Эти сигналы поступают на вход схемы 5 формирования импульса регистратора.

Временное положение выходного импульса регистратора соответствует моменту, когда метка находится между приемниками 1 и 2 . В этот же момент времени на приемниках 3 и 4 индуцированные заряды и о имеют максимальную величину. Причем амплитуда заряда будет больше в том приемнике, по отношению к которому метка пролетает ближе.

После преобразования и усиления в усилителях 6 и 7 импульсные сигналы поступают на вход запоминающих устройств 8 и 9, в которых происходит фиксация (запоминание) текущего уровня входных сигналов при поступлении на управляющий вход импульса от схемы 5. Поскольку временное .

1 3 22973 положение управляющих импульсов совпадает с максимальным значением сигналов, поступающих с приемников 3 и 4, то устройства выборки фиксируют эти максимальные значения. 5

С выходов устройств выборки сигналы, величина которых пропорциональна амплитудным значениям соответствующих импульсов, поступают на дифференциальную измерительную схему, где выделяется их.разность. Величина и знак разностного сигнала на выходе дифференциальной схемы соответствует величине и знаку угла направления потока. 35

На фиг. 3 приведен график полученной зависимости в угловых коор" динатах, из которого видно, что она имеет нелинейный характер. Регистратор с такой характеристикой может 20 быть исПользован в устройствах, реализующих уравновешивающий принцип преобразования с помощью следящего привода. В этом случае следящий привод должен ориентировать при >5 емные электроды таким образом, чтобы на них поддерживались опинаковые амп. литулы.индуцированных зарядов, НрН этом в момент фиксации сигналов имеют место равенства r< r< и 30

r< = r, при выполнении которых Б,„ обращается в нуль. Таким образом, траектория движения метки проходит по оси симметрии электродной системы; а угол поворота этой системы относительно базовой оси будет равен углу направленности потока.

Однако наличие подвижных элементов снижает надежность устройства со следящим приводом, что определяет 40 целесообразность получения линейной выходной .характеристики регистратора.

Принцип формирования линейной выходной характеристики регистратора 5 поясняется на фиг. 23 и фиг. 4. В этом случае приемники Э и 4 представляют собой изолированные криволинейные электроды определенной формы, которые расположены симметрично относительно "àçîâîé оси. При малых углах м расстояние между электродом 3 и окружностью радиусом R no траектории движения метки сравнительно больmoe и равно ВЬ . Поэтому на входах устройс гв выборки в момент поступления управляющего импульса сигнал имеет еще малый уровень (фиг. 2b) . С увеличением угла М расстояние 6Ь уменьшается, следовательно, временное положение управляющего импульса будет все ближе к максимуму сигнала, т.е. с увеличением угла a(фиксируемый уровень сигнала повьппается, что приводит к увеличению разностного (выходного) сигнала.

Таким образом, коррекция нелинейной зависимости выходного сигнала осуществляется путем функционального изменения уровня фиксации сигнале устройством выборки. Необходимая функциональная зависимость уровня фиксации сигнала от угла направления потока реализуется путем смещения электродов относительно R. Причем величина смещения gL должна иметь определенную зависимость от угла с учетом формы сигнала. Для обеспечения линейной характеристики форму электродов 3 и 4 необходимо выбирать такой, чтобы расположение потенциала

ЕЯ(е6) реэультируннпего ноля вдоль окружности радиуса R было линейным.

Иэ-за сложности получения в общем виде аналитических соотношений между параметрами электродов и распределения 4<(L), определить форму электродов можно численными методами с прИмеиеиием ЭВИ или экспериментальным путем.

Таким образом, предлагаемый регистратор позволяет получить сигнал по углу направления потока, что расширяет функциональные возможности регистратора меток, который может быть использован в составе комбинированного измерителя воздушной скоростИ и угла атаки (скольжеиия) летательного аппарата.

3122973

1122973 дед/

Фиг. 5

Фиг.4

Составитель В. Назарова

Редактор P. Цицика Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Закаэ 8132/37 Тирам 822

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4