Гидродинамический компенсационный дифференциальный лаг

Гидродинамический компенсационный дифференциальный лаг

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И.В.Баркан, А.Г.Бархатов, А.В.Воробьев-Обухов, А.А.Геркус, О.А.Жернаков, В.П.Иванченков и О.Д.Поздеев (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ГИДРОДИНАИИЦЕС ИЙ KOMOEHCAQHOHHblA

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЛАГ .

Изобретение относится к навигационному приборостроению и может быть использовано для измерения ско рости течения жидкости и газа.

Известны гидродинамические компен5 сационные лаги с измерительным устройством в виде компенсационного дифференциального манометра, где для компенсации усилия, развиваемого динамическим давлением на штоке мем- .lO браны, используются. электромагнитные ,силы, возникающие при прохождении тока по обмоткам электромагнита Г1).

Основным недостатком данных ла" гов является их низкая точность изts мерения давления, зависящая от конструкции силовых узлов и от стабильности электромагнита.

Наиболее близким по технической

20 сущности к предлагаемому является шведский лаг САЛ-12, содержащий корпус, сильфон, электромагнитное устройство с якорем и статором, устройство для измерения тока, датчик положения и регистрирующий блок 21.

Недостатками известного лага являются низкая точность измерения и малая надежность.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в лаге корпус заполнен жидкостью, якорь электромагнитного устройства помещен в жидкость и выполнен в виде донышка сильфона из ферромагнитного материала с полым объемом нейтральной плавучести, прикрепленного к корпусу с помощью мембраны.

Устройство для изменения тока в электромагните выполнено в виде последовательно соединенных источника импульсов постоянного тока и электронного интегратора, вход которого присоединен к выходу датчика положения, а выход источника импульсов постоянного тока подсоединен к ста35

3 932405 тору электромагнитного устройства и регистрирующему блоку.

На чертеже изображен разрез в плоскости, проходящей через ось. сил давления и электромагнитных сил. 5

Устройство содержит корпус 1, в котором расположен электромагнит

2 с обмотками 3, сильфон 4, разделяющий объемы с полным и статическим давлением и имеющий донышко 5, .10 выполненное в виде пустотелой сферы, мембрану б, которая крепит сферу 5 к корпусу 1; датчик 7 положения, следящей за положением донышка 5 сферы. Вне корпуса расположены источ- 15 ник 8 импульсов, питающий обмотки 3 электромагнита 2, электронный интегратор 9, устройство 10 для измере-. ния тока.

Устройство работает следующим об- щ разом.

При равенстве полного и статического давления донышко 5 находится в равновесном положении, определяемом упругостью мембран б. При этом дат- г5 чик 7 положения должен исключить flo падание тока в обмотку электромагнита, таким образом, длина импульса тока равна нулю и количество импульсов (выходной сигнал) устройства для зо измерения тока также равно нулю.

При увеличении динамического давления, а следовательно, и полного (Р1 = Р + Р4, ) возникает сила,обу словленная разностью давления и эффективной площадью сильфона: (Ря + Рст) 5 . Эта сила вызываЭф ет перемещение дойышка, что вызывает разбаланс датчика 7.

Сигнал пропорциональный перемеf

40 щению, поступает через интегратор

9 на источник 8 импульсов, увеличивая длину импульсов тока, который про- ходит через обмотку 3 электромагнита

2 и вызывает появление электромагнит45 ной силы, стремящейся вернуть донышко 5 в начальное положение.

Электронный интегратор 9, имеющий в своем составе усилитель и интегрирующую цепочку, позволяет полностью скомпенсировать перемещение донышка а следовательно, и силу, обусловленную разностью давлений на донышко

5 сильфона 4.

При уменьшении разности давлений донышко 5 перемещается в противопо 55 ложную сторону от положения равновесия, Датчик 7 положения через электронный интегратор 9 уменьшает длину импульсов тока, а следовательно, и тягу электромагнита 2. Таким образом, поддерживается практически без смещений равновесное положение донышка 5 сильфона 4. Ответственным за это равновесие выступает ток электромагнита 2. Измеряя длину импульсов тока, имеющих постоянную амплитуду, можно судить о силе тока. Для этого служит устройство 10 для измерения ! ,тока (или устройство для измерения длины импульса тока). . На выходе генератора числоимпульсного кода импульсы, удобные для дальнейшей обработки, появляются лишь в момент прохождения импульса тока через электромагнит.

Таким образом, подключив к выходу устройства для измерения тока счетчик импульсов (частотомер), можно судить о разности измеряемых давлений, т.е. о скорости судна и пройденном расстоянии.

Формула изобретения

1. Гидродинамический компенсационный дифференциальный лаг, состоящий из корпуса, сильфона, электромагнитного устройства с якорем и статором, устройства для измерения тока, датчика положения и регистрирующего блока, о тличающийся" тем, что, с целью повышения точности и надежности, корпус лага заполнен жидкостью, якорь электромагнитного устройства помещен в жидкость и выполнен в виде донышка сильфона из

Ферромагнитного материала с полым объемом нейтральной плавучести, прикрепленного к корпусу с помощью мембраны.

2. Лаг по п.1 о т л и ч а ю щ и и с я тем, что,с целью получения информации, удобной для цифровой обработки,устройство для изменения тока в электромагните выполнено в виде последовательно соединенных источника импульсов постоянного тока и электронного интегратора, вход которого присоединен к выходу датчика положения, а выход источника импульсов постоянного тока подсоединен к статору электромагнитного устройства и к регистрирующему блоку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Штенберг С.И. и др. Лаги и автосчислители. Л, 1964, с. 278-288.

2. Штенберг С.,И. и др. Лаги и автосчислители. Л., 19б4, с. 150-158 (прототип).

932405

Составитель Л.Мариан

Техред И. Надь Корректор С. Шекмар

Редактор В.Пилипенко

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

Заказ 3775/65 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

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