Искровой анеморумбометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости и направления ветра. Целью изобретения является снижение погрешностей. При подаче на стержневые электроды 1, 2 и кольцевые разрядные электроды 3,4 напряжений с высокочастотных генераторов 9, 10 возникает пробой воздуха и появляются искровые каналы между электродами 1, 2 и выступами 5, 6 кольцевых электродов 3,4. Под действием воздушного потока искровой канал между кольцевыми электродами 3, 4 будет смещаться вдоль этих кольцевых электродов, пока не установится по направлению потока, после чего начинается прогиб и исчезновение искрового канала. Направление потока определяется по времени T прохождения искровым каналом пути L=V<SP POS="POST">.</SP>T, где V - скорость потока, определяемая с помощью стержневых электродов 1, 2 и частотомера 14. Определение направления осуществляется с помощью генератора 12 тактовых импульсов, управляющего генератора 11 и реверсивного счетчика 13. Информация о реверсе потока снимается с индикаторных токосъемных электродов 7, 8. Вычислительное устройство 15 рассчитывает скорость и направление потока по поступающей в него информации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (II)) (11) SU

А1 (5!) 4 G 01 Р 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 431 9254/24-1 0 (22) 21..07.87 (46) 23.09,89. Бюл. У 35 (71) Ленинградский гидрометеорологический институт (72) Б.Я. Толстобров (53) 532.574(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 655975, кл. G 01 Р 5/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1282010, кл. G 01 P 5/18, 1984. (54) ИСКРОВОЙ АИЕМОРУМБОИЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости и направления ветра. Целью изобретения является снижение погрешностей . При подаче на стержневые электроды 1, 2 и кольцевые разрядные электроды 3,4 напряжений с высокочастотных генераторов 9, 10 возникает пробой воздуха и появляются искровые каналы между электродами 1,2 и выступами

5,6 кольцевых электродов 3,4. Под действием воздушного потока искровой кагал между кольцевыми электродами 3,4 будет смещаться вдоль этих кольцевых электродов, пока не установится по направлению потока, после чего начинается прогиб и исчезновение искрового канала. Направление потока определяется по времени t прохождения искровым каналом пути

l = V t где V — скорость потока, определяемая с помощью стержневых электродов 1,2 и частотомера 14, Определение направления осуществляется с помощью генератора 12 тактовых импульсов, управляющего генератора 11 и реверсивного счетчика

13. Информация о реверсе потока снимается с индикаторных токосъемных электродов 7,8. Вычислительное устройство 15 рассчитывает скорость и направление потока по поступающей в него информации. 1 ил.

)50974

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовайо для измерения скорости и направления воздушного потока.

Цель изобретения — снижение погрешностей.

На чертеже представлена схема искрового анеморумбометра.

Искровой анеморумбометр содержит источник меток в виде двух стержневых разрядных электродов 1 и 2, служащих для измерения скорости потока, которые размещены в центре двух других, служащих для измерения на- 15 правления потока, кольцевых разрядных электродов 3 и 4, соосно расположенных один под другим и имеющих углубления 5 и 6, направленные навстречу друг другу. Между кольцевыми 20 разрядными электродами по разные стороны от их углублений установлены радиально два индикаторных токосъемных электрода 7 и 8.

Стержневые и кольцевые разрядные электроды подключены соответственно к двум высокочастотным генераторам

9 и 10. Индикаторные электроды 7 и

8 соединены с управляющими входами устройства 11 управления, через который генератор 12 импульсов подключен к коммутируемым счетным входам кольцевого разрядного реверсивного счетчика ) 3 .

Высокочастотный генератор 9 соеди-35 нен с частотомером 14, а высокочастотный генератор 10 — с входами установки в исходное состояние кольцевого реверсивного счетчика и устройства управления. Выходы реверсивного 40 счетчика 13 и частотомера 14 соединены с входами цифрового вычислиТельного блока 15.

Искровой анеморумбометр работает следующим образом. 45

При включении искрового анеморумбометра между стержневыми разрядными электродами 1 и 2 и кольцевыми разрядными электродами 3 и 4 возникают высокочастотные искровые каналы, при- 50 чем искровой канал между кольцевыми разрядными электродами возникает между их углублениями 5 и 6, имеющими наименьшее расстояние, которое при эксплуатации анеморумбометра ори- 55 ентируется на юг. В момент пробоя искры генератором 10 высокочастотных колебаний формируется импульс напряжения, который устанавливает устрой5

4 ство 11 управления и реверсивный счетчик в исходное состояние. При этом отключается генератор 12 импульсов от реверсивного счетчика 13, а в счетчике устанавливается число,равное или кратное 360 град.

Под действием воздушного потока искровой канал смещается совместно с ним вдоль кольцевых разрядных электродов, пока не установится по направлению потока, после чего начинается его прогиб. По мере прогиба искрового канала увеличивается его длина, напряжение между электродами возрастает. При достижении напряжения, равного пробивному, вновь возникает пробой между углублениями кольцевых электродов ° При этом старый искровой канал гаснет, так как весь поток электричества устремляется по кратчай— шему пути, новый- повторяет путь предшествующего и т.д.

Направление воздушного потока Р определяется по длине пути 1, проходимого искровым каналом вдоль кольцевых разрядных электродов, от места

его возникновения до места его срыва, которое рассчитывается по формуле где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

В свою очередь, путь, пройденный искровым каналом, находится из соотношения где V — скорость воздушного потока; время прохождения искровым каналом пути 1.

В зависимости от направления воздушного потока возможным два пути движения искрового канала. Один из них — по часовой стрелке, другой— против часовой стрелки. В связи с этим меняется и расчетная формула.

Если направление потока находится в пределах 0-180 град, то искровой канал движется по часовой стрелке, а, расчетная формула имеет вид Ч = KVt, град . Если направление потока находится в пределах от 180-360 град, то искровой канал движется против часовой стрелки, а расчетная формула имеет вид

45 вом управления прекращается доступ импульсов в реверсивный счетчик и осуществляется перезапись информации из счетчика 13 и частотомера 14 в вычислительный блок 15. Последнее по частоте (скважности) импульсов, снимаемых с частотомера, и количеству импульсов, выдаваемых реверсивным счетчиком, производит расчет и выдачу скорости и направления потока в соответствии с приведенными формулами.

Составитель Ю. Власов

Редактор Н. Яцола Техред М.Дидык. Корректор М. Васильева

Заказ 5800/39 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15097

Ч K(2 м r — Vt) = 360 -KVt, град где r — радиус кольцевых разрядных электродов.

Эта операция равносильна замене 5 движения искрового канала по часовой стрелке от места ее возникновения до места срыва.

Таким образом, зная скорость воздушного потока, время прохождения искровым каналом пути от момента его возникновения до момента срыва, длину кольцевых разрядных электродов и коэффициент К, зависящий от точности

15 фиксации искрового канала, можно определить направление потока.

Скорость воздушного потока определяется по показаниям частотомера

14, измеряющего частоту срывов искры, возникающих между стержневыми разрядными электродами, т.е. скважности следования импульсов.

Время прохождения искроьым каналом пути 1 определяется по числу импульсов N записываемых в кольцевой реверсивный счетчик 13, поступающих от высокостабильного генератора 12 ,импульсов с частотой f:

N в

Это осушествляется следующим образом. В момент начала движения искро,вой канал пересекает индикаторный электрод 7 или 8 в зависимости от направления потока,в результате чего 35 на соответствующий вход устройства

11 управления поступает управляющий импульс напряжения. В ответ на управляющий импульс устройство управления подключает генератор 1 2 импуль- 40 сов к суммирующему или вычитающему входам кольцевого реверсивного счетчика 13. Операция сложения (вы-. читания) импульсов продолжается до тех пор, пока не происходит срыв (возникновение новой) искры, При этом во вторичнсй обмотке трансформатора высокочастотного генератора

:10 формируется импульс напряжения, в соответствии с которым устройст- 50

Формула изобретения

Искровой анеморумбометр, содержащий источник меток в виде разрядного промежутка, электроды которого подключены к высокочастотному генератору, два индикаторных электрода, счетчик импульсов и частотомер, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешностей, в него дополнительно введены два кольцевых разрядных электрода, расположенные соосно один над другим и имею— щих выступы, направленные навстречу друг другу, индикаторные электроды установлены радиально между кольцевыми разрядными электродами по разные .стороны от их выступов, второй высокочастотный генератор, подключенный к KQJIbI>евым pBBp. äíbIM электродам, вычислительный блок, управляющий блок и генератор тактовых импульсов, при этом счетчик импульсов выполнен реверсивным, источник меток расположен в центре кольцевых разрядных электродов, управляющий блок подключен входами к генератору тактовых импульсов, индикаторным электродам и к второму высокочастотному генератору, а выходами — к двум входам реверсивного счетчика импульсов, третий вход которого соединен с вторым высокочастотным генератором, а выход - с первым входом вычислительного блока, второй вход которого через частотомер соединен с выходом первого высокочастотного генератора.,