Устройство для измерения направления двухмерного потока

Устройство для измерения направления двухмерного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ

<»661345

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.06.77 (21) 2501640/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 P 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК532.574, (088.8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79

Г (72) Авторы изобретения

К. И. Богатыренко и О. Н. Слабчснко

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

ДВУХМЕРНОГО ПОТОКА

Изобретение относится к измерениям параметров движения двухмерных потоков.

Извести»< устройства для измерения направления двухмерного потока, содержащие угломерный зонд, подключенный к дифференциальному манометру и перемещаемый специальным двухкоординатным устройством (1). Однако в течение работы таких устройств необходимо участие оператора (управление координатником, ориентирование зонда по потоку, отсчет показаний). Наличие ручных операций затягивает эксперимент и не исключает возможности ошибок.

Из известных устройств для измерения направления двухмерного потока наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее угломерный зонд, подключенный к входам дифференциального манометра и соединенный с электромеханическими узлами углового и линейного перемещения (2). Но известное устройство обладает недостаточной точностью из-за потери информации при промежуточных положениях зонда, невысоким быстродействием из-за большого количества точек измерения.

Цель изобретения --- повытпс«ис гочн<кти и быстродействия.

Для достижения цели устройство снабжено нелинейным блоком, вь<ход кот«р<<г<3 соединен с входом электромеханпчсского зла линейного перемещения зонда, л <<ход соединен с входом электромеxàíè lcñê<3ãî узIа углового перемещения и с выходом дифференциального манометра, при этом в»<ходная характеристика нелинейного блоки имеет вид

10 138ь<к=08ь<х««3<< <1183«<ГиltJ8>cubi(fUmcJ

О вью=о <р Мх! >1 3отсI, где Иох--- напряжение на входе нелинейного блока;

И тс — напряжение отсечки;

И в к — напряжение на выходе блока;

К вЂ” коэффициент пропорционлл<>н<3стн, зависящий от параметров элементов блока.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерешгя направления дн) хмерного потока.

Присмныс отверстия шарика мгл<3мсрщ3го зонда в устройстве соединены с входами дифференциального маномсгрл 2, выход которого подкл3очен к входам элсhT()<)il(661345

Формула изобретения

ЦН И И П И Заказ 2432/40 Тираж 1089 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ханического узла 3 вращения зонда и нелинейного блока 4. Выход последнего соединен с входом электромеханического узла 5 линейного перемещения зонда.

Устройство работает следующим образом.

Угломерный зонд I преобразует угол натекания потока в разность давлений, измеряемую дифференциальным манометром

2. Пусть зонд в исходном положении произвольно ориентирован по потоку. Тогда при включении системы сигнал дифманометра 2 приведет зонд через узел 3 во вращение к направлению ориентации по потоку..

Узлы 3 и 5 содержат электродвигатели и усилители мощности к ним, а также механизмы преобразования вращения двигателей в угловое и линейное перемещение зонда соответственно.

Отличием предлагаемого устройства является наличие в его составе нелинейного блока 4, соединяющего элекТромеханические узлы углового и линейного перемесцения зонда. Блок 4 представляет собой электронный блок, выходной сигнал которого тем больше, чем меныпе сигнал на его входе, а при входных напряжениях, больших заданного, выi ходной сигнал блока 4 равен нулк>. Назовем это напряжение напряжением отсечки.

-,,- Последнее выбирают таким, чтобы оно соотвстствова Io допустимой угловой погрешности в положении зонда. В этом случае до тех пор, пока зонд не займет правильное уl.ловое поло>кение, напря>кение на выходе блока 4 равно нулю, и, следовательно, узел

5 не работает, т. е. зонд не перемещается вдоль своей оси.

В момент правильной ориентации зонда по углу на выходе блока 4 появится напряжение, и узел 5 начнет перемещать зонд в следу1ощий слой потока. Если в результате этого движения зонд займет неправильное положение по углу (например, в этом слое поток имеет другое направление), то блок 4 запретит движение на время отработки угловой ошибки.

Очевидно, что оба движения — по углу и линейное — происходят одновременно, причем ошибка в угловон положении будет не больше заданной. Этим достигается непрерывное наискорейшее измерение направления потока во всех точках потока. При этом в любой момент времени можно получить достоверные данные о направлении потока.

Устройство для измерения направления двухмерного потока, содер>кащее угломерный зонд, подключенный к входам дифференциального манометра и соединс нный с электромеханическими узлами углового и линейного перемещения, от.1ичающеес» тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено нелинейным бло2Î КОМ, ВЫХОД КОтОРого сОединен с входом элск1ромеханического узла линейного псремс1цсния зонда, а вход соединен с вхо,10iI эл I;Tромеханического узла углового псрс ме111сния и с выходом диффс рсIIIIIIIIльного IHIloметра, при этом выход11ая характеристика нелинейного блока имеет вид

Ulh>; УБьк так К Ц@ IUE - -1Уотс! у 0 jС/@с ))UQ где И Вх — напряжение на входе нелинейнЬго блока;

Иосс — напряжение отсечки;

И Ьхгсок — напряжение на выходе блока;

К вЂ” коэффициент пропорциональносTè, зависящий от параметров элементов блока..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Ж 99803, кл. Ci Ol Р 5/14, 1951.

2. Авторское свидетельство СССР

4g М 286365, кл. G 01 P 5/ОО, 19F)9.