Устройство для электромагнитного моделирования физических полей

Устройство для электромагнитного моделирования физических полей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)w к„г

G 06 G 7/48 (22) Заявлено 120578 (21) 2617030/18-24 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР. ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 1 5.07.89 бкзллеTBHb NP 26

Дата опубликования описания 15.0780 (53) УДК 681 . 333 (088.8) E.Ì.Вахтель, О.A.Äåðèíг, С.Н.Окунев и В.A.Àáðàìîíñêèé (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЧОЛЕЧ генератор магнитного поля, блок питания, выходы которого подключены ко входам блока переменных емкостей, измерительные датчики, выполненные в виде соленоидов, выходы которых через коммутатор соединены со входами измерительного блока, генератор магнитного поля выполнен в виде групп витков соленоида, закрепленных на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах, плоскости которых подвижны относительно друг друга, причем на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах установлены направляющие элементы, в которых расположены соленоиды измерительных датчиков, оси которых совпадают с плоскостями групп витков соленоида, ныходы соленоидов измерительных датчиков через гибкие диэлектрические нити связаны с соответствующими жесткими прямоугольными диэлектрическими каркасами, группы витков соленоидов подключены к выходам блока переменных емкостей.

Техническая реализация устройства для электромагнитного моделирования физических полей представлена на чертеже.

Изобретение относится к средствам аналоговой вычислительной техники и предназначено для электромагнитного моделирования физических полей и выполнения измерений магнитных потенциалон н моделируемых областях.

Известно устройство для моделирования трехмерных поступательно-циркуляционных потоков(1), содержащее блок питания, измерительный блок, контролирующие и измерительные датчики, блок трансформаторов, блок задания пе- . ременного однородного магнитного поля.

Наиболее близким техническим,решением к изобретению является устройство для электромагнитного моделирования физических полей (2), содержащее контролирующие и измерительные датчики, соединенные через коммута- 2О торы с регистрирующими блоками, блок питания, блок регулирования магнит.ного потока, усилители, фазовращатели, блок нонтроля циркуляции.

Недостатком известных устройств 25 является недостаточная точность моделирования.

С целью повышения точности в устройстве для электромагнитного моделирования физических полей, содержащем 30

748449

I

Устройство содержит блок питания 1, представляющий собой генератор ультразвуковой частоты, на выход которого включены параллельно блок переменных емкостей 2 и обмотка соленоида, витков группы 3 которой закреплены на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах 4, плоскости которьй подвижны относительHOI друг друга. Измерительные датчики 5, представляющие собой соленоиды, длина которых на 2-3 порядка больше диаметра витков, установлены в направляющих элементах 6 (например трубках из диэлектрика), которые располагаются в плоскостях витков 3. Направляющие элементы 6 позволяют датчикам 5 двигаться лишь в плоскости витков, т.е. потенциал обоих торцов датчика остается одинаковым, независимо от перемещения витков 3 на каркасе 4, что исключает необходимость предварительной: тарировки 20 датчиков при изменении положения кар.касов 4 относительно друг друга . Торцы датчиков подпружинены .гибкими диэлектрическиминитями 7, представляющими собой в данном случае резиновые растяжки, закрепленные на торце датчика 5 и каркасе 4. Датчики 5 вклю- чены на входы коммутатора 8, выход коммутатора включен на измерительный блок 9. В случае необходимости в область модели неоднородного поля помещается модель обтекаемого тела 10.

Монтаж цепей питания, промежутков между витками 3 и межцу датчиками 5 и коммутатором 8 и измерительным бло- 35 ком 9 выполнен бифилярной проводкой,.

Работа устройства пройзводится следующим образом. Жесткие каркасы 4 с витками 3 соленоида выставляются таким образом, чтобы внутри соленоида магнитное поле витков 3 с током было геометрически подобно моделируемому физическому полю. Критерием установки, служит расстояние между плоскостями витков, пропорциональное изменению напряженности магнитйого поля, индуцируемьго витками 3. Так как геометрическая форма соленоида изменилась блоком 2, колебательный контур настраивается в резонансный режим. 50

КонТроль осуществляется измерительным блоком 9 по максимальному показанию одного измерительного датчика 5, располагаемого перпендикулярно плоскости витка. Внутри обмотки помещается модель обтекаемого тела 10, датчики 5 передвигаются в направляющих элементах 6 или вместе с ними в плоскостях витков до тех пор, пока первые торцы датчиков 5 не коснутся поверхности модели 10, где они фиксируются нитями 7. Датчики 5 через коммутатор

-8 включаются на измерительный блок 9, а щроизводятся необходимые измерения.

Так как датчики расположены по изопотенциальным поверхностям поля, то ,без модели они дают нулевые показатели, а с моделью — приращение потен.циала в поле вызванных скоростей об-. ращенного движением твердого тела в неоднородном потоке. Показания датчиков позволяют определить значение скоростей и давлений на поверхности тела и в льтоке, коэффициенты боковой силы и момента, рассчитать коэффициенты присоединенной массы и момента инерции, обусловленные неоднородностью потока. Эти данные необходимы для расчета гидродинамических характеристик транспортных средств (например корпусов судов) при изменении режимов движения, ускорении, повороте или при их движении в неоднородной среде.

Предложенное устройство позволяет уменьшить время подготовки и проведения электромагнитного моделирования в 5-10 раз при увеличении точности и исключении случайных погрешностей.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитного моделирования физических полей соI

Ъ держащее генератор магнитного поля, блок питания, выходы которого подключены ко входам блока переменных емкостей, измерительные датчики, вы полненные в виде соленоидов, выходы которых через коммутатор соединены со входами измерительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, генератор магнитного поля выполнен в виде групп витков соленоида, закрепленных на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах, плоскости которых подвижны относительно друг друга, причем на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах установлены на- правляющие элементы, в которых расположены соленоиды измерительных датчиков, оси которых совпадают с плоскостями групп витков соленоида, выходы соленоидов измерительных датчиков через гибкие диэлектрические нити связаны с соответствующими жесткими прямоугольными диэлектрическими каркасами, группы витков соленоидов подключены к выходам блока переменных емкостей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

305487, кл. G 06 G 7/44, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

487400, кл. G 06 G 7/44, 1973.

748449

Составитель И.Дубинина

Редактор Н.Каменская Техред A. Куликовская Корректор М.шарохин

Эаказ 4242/38 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий 113035, Москва, Ж-35 раушская наб., д 4/5

Филиал !IIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4