Векторный анеморумбометр

Векторный анеморумбометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(iii 684449

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соевтсиик

Социалистииесеи

Республик (б1) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 04.08,77 (2l ) 2514475/ 18 10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.09,79 Бюллетень М33

Дата опубликования описания 08.09.79 (5l )M. Кл.

5 01 P 5/06

Геауйвретеенный кееепет

ССС0 не делам нзебретеннй в еткрытнй (53) УДК 533.6. .08 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. И. Смирнов, B. A. Полчанинов и Л. Л. Ермишина (7I) Заявитель (54) ВЕКТОРНЫЙ АНЕМОРУМБОМЕТР

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в метеорологии для измерения параметров вектора скорости ветра.

Известны устройства для измерения скорости воздушного потока (11, (2), содержащие приемники скорости и направления ветра. Однако, такие устройства и меряют скорость голько в одной плоскости. .то

Известен также анеморумбометр, содержащий три приемника скорости ветра, расположенные по трем ортогональным осам, и регистрирующее устройство (3$.

Недостатком такого устройства являт5 ется то, что измеряются только состав-. ляющие скорости ветра в трех ортогональиых плоскостях., что ограничивает воэможности его прйменения на подвижных объ20 ектах.

Белью изобретения является повышение точности измерения параметров вектора скорости ветра на подвижных объектах.

Указанная цель достигается тем, что векторный анеморумбометр снабжен тремя генераторами постоянного напряжения, связанными с приемниками скорости ветра, генератором переменного напряжения с подключенным к его выходу фазоврашателем и блоком выделения параметров вектора скорости ветра, соединенным с выходами генераторов и с фазоврашателем.

Блок выделения параметров вектора скорости ветра содержит три перемножителя, соединенных с выходами генераторов, причем первый перемножитель соединен с генератором переменного напряжения непосредственно, а второй и третий— через фаэоврашатель, два сумматора, пер.вый из которых подключен к выходам первого и второго перемножителя, два амплитудных и два фазовых детектора, первые из которых соединены с выходом первого сумматора, вторые - с выходом второго сумматора, выходы всех детекторов связаны с регистрирующим устройством, а

684449

u ()cos(u t-А(О) з опорные входы фазовых детекторов - с выходом фазоврашятеля, и четвертый перемножитель, входы которого соединены с выходами генератора переменного напряжения и первого амплитудного детек5 тора, а выход — с одним из входов второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего перемножителя.

Блок-схема векторного анеморумбомет- 10 ра показана на чертеже, Устройство содержит три датчика скорости ветра 1, 2 и 3, каждый из которых состоит из приемника скорости ветра, выполненного, например, в виде воздушного винта, установленного в полой трубе с пластинчатыми решетками на ее конце, и генератора постоянного напряжения, ось которого связана с осью винта.

Выходы датчиков соединены с входами перемножителей 4, 5 и 6,.вторые входы которых соединены с выходом генератора

7 стабилиэкровакого переменного напряжения, причем, вход перемножителя 4 непосредственно, а перемкожителей 5, 6—

25 через фазоврашатель 8, обеспечивающий поворот фазы напряжения генератора на

90 . Выходы перемножителей 4, 5 соединены с входами сумматора 9, выход ко30 торого соединен с амплитудным детектором .10 и фазовым детектором 11, второй вход которого соединен с фазоврашателем 8.

Выход амплитудного детектора 10 со35 единен с входом перемножителя 12, второй вход которого соединен с генератором 7 непосредственно.

Выход церемножителя 12 соединен с

40 матора соединен с выходом перемножителя 6. Выход сумматора соединен с амплитудным детектором 14 и фазовым детектором 15, второй вход которого соединен с генератором через фазоврашатель 4

S.

Выходы всех детекторов соединены с регистрирующим устройством, которое может быть выполнено иэ автономных измерительных приборов 16, 17, 18 и

19, либо в виде записывающего прибора 20.

Для измерения не мгновенных, а средних значений параметров вектора ° в устройство может быть введен дополнительный блок 21 выделения параметров, схема которого аналогична описанной выше, подключенный к датчикам через интеграторы 22, 23 и 24.

Прибор работает следующим образом.

Под воздействием воздушного потока на выходе датчиков 1, 2, 3 появляются напряжения постоянного тока, пропорциональные составляющей вектора скорости ветра на данной оси: на оси Х -U

=U Я)М} А Ь) на оси У - О =U(t)Casd-Ю и на оси 4. -Ох=О(асов 8Ш, где О .(ф) составляюшая вектора скорости ветра в горизонтальной плоскости.

На выходе сумматора 9 получают напряжение.

На амплитудном детекторе 10 получают напряжение, пропорциональное составляющей скорости ветра в горизонтальной плоск эсти:

О„И) =UN,) 51È 9(t)

На выходе фазового детектора 11 получают напряжение ОГС(ЮЗ, пропорциональное долготе вектора скорости ветра, На выходе перемножителя 12 получают напряжение Q(т,)gigg(t)gщщ), а на выходе перемножителя 6.

Q (t) co% 8 (t)COS U3%

На выходе сумматора 13 получают напряжение Ц®coSP(et-ОИ)3,где U(t) напряжение, пропорциональное скорости ветра, и 8(t) — полярное расстояние вектора скорости ветра.

На выходе амплитудного детектора 14 получают напряжение U(t), а. на выходе фазового детектора 15 Ufg(t)3, пропорциональное полярному расстоянию вектора скорости ветра.

Применение предлагаемого устройства может повысить точность измерения параметров вектора скорости ветра как мгновенных его значений, так и осредненного эа определенный промежуток времени, особенно на подвижных объектах, так как независимо от положения в пространстве измеряется истинная скорость ветра относительно этого объекта, а также его направление в сферической системе координат относительно курса подвижного объекта, Формула изобретения

1. Векторный анеморумбометр, содержащий три приемника скорости ветра, Расположенные по трем ортогональным осям, и регистрирующие устройства, о тличающийся тем,что,сделью повышения точности измерения параметров векторе скорости ветра на подвижных объектах, он снабжен тремя генераторами постоянного напряжения, связанными с приемниками скорости ветра, генератором переменного напряжения с подключенным к его выходу фазовращателем и блоком выделения параметров вектора скорости 10 ветра, соединенным с выходами генератора и с фазовращателем.

2. Векторный анеморумбометр по и. 1,. о т л и ч а ю ш и и с я тем, что блок выделения параметров векторе скорости ветра содержит три перемножителя, соединенных с выходами генераторов постоянного напряжения и выходом генератора переменного напряжения, причем первый

20 перемножитель соединен с генератором переменного напряжения непосредственно, а второй и третий — через фезовращатель, два сумматора, первый из которых подключен к выходам первого и второго перемножителя, два амплитудных и два фазовых детектора, первые из которых соеди иены с выходом первого сумматора, вторые — с выходом второго сумматоре, выходы всех детекторов связены с регистрирующим устройством, а опорные входы фазовых детекторов — с выходом фазоврашетеля, и четвертый перемножитель, входы которого соединены с выходами генератора переменного напряжения и первого амплитудного детектора, а выход — с одним из входов второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего перемножителя, Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

¹ 43174, кл. G 01 Р 5/06, 1934.

2. Авторское свидетельство СССР № 200326, кл. О 01 Р 5/06, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 218553, кл. g 01 Р 5/04, 1966 (нрототнп) .

Составитель В. Киселев

Редактор И. Петрашень Техред 3. фанта Корректор E

Заказ 5278/38 Тираж 1090 Подписное

UHHHHH 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