Устройство для измерения давления на аэродинамической модели

 

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и измерительной техники, в частности к устройствам для измерения давления на аэродинамической модели. Целью изобретения является повышение точности измерения путем устранения перегрузок датчика давления в момент переключения каналов коммутатора. Устройство содержит дифференциальный датчик 1 давления, пневматический коммутатор 2. Коммутатор выполнен на одномембранных реле 3, имеющих каждое входной 4 и выходной 5 каналы, канал 6 управления и эластичную мембрану 7, общую для всех реле. Реле 3 расположены рядами с количеством реле в каждом последующем ряду, вдвое большим, чем в предыдущем ряду. Реле в рядах по выходам попарно соединены между собой. Каналы управления реле соединены с распределителем 11 управляющего давления. Дополнительное реле 10, включенное на выход коммутатора 2, связанное по управлению с дополнительным распределителем 12 управляющего давления и подключенное на вход датчика 1 давления, позволяет повысить точность измерения. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19! (Н! (5()5 С О1 !. 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4475759/?4-10 (22) 19.08.88 (46) 07.06.90. Бюл. Р 21 (72) Е. И. Андреев, Л. В. Новиков и Б. Б. Смирнов (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1222026, кл. G 01 М 9/00, 1984.

4 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ (57) Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и измерительной техники, в частности к устройствам для измерения давления на аэродинамической модели Целью изобретения является повышение точности измерения путем устранения перегрузок датчика давления в момент переключения каналов коммутатора. Устрой2 ство содержит дифференциальный датских ! давления, пневматический коммутатор

2 . Коммутатор выполнен на одномембранных реле 3 имеющих каждое входной 4 и выходной 5 каналы, канал 6 управления и эластичную мембрану 7, общую для всех реле. Реле 3 расположены ря- I дами с количеством реле в каждом последующем ряду, вдвое большим, чем в предыдущем ряду. Реле в рядах по вь.ходам попарно соединены между сббой.

Каналы управления реле соединены с распределителем ll управляющего давления. Дополнительное реле 10, включенное на выход коммутатора 2, связанное по управлению с дополнительным распределителем 12 управляющего давления и подключенное на вход датчика

1 давления, позволяет повысить точ-. ность измерения ° 5 ил.

1569626

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и измерительной техники, в частности к определению нагрузок на элементы конструкций изделий, и может быть использовано при дренажных испытаниях моделей в аэродинамических трубах.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения перегрузок датчика в момент переключения каналов коммутатора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема для измерения давления в трех точках модели; на фиг, 2 — одно- 15

Мембранное реле; на фиг. 3 — схема золотника с электромагнитным приводом; иа фиг. 4 — блок-схема электронного вычислительного управляющего устройс,òâà; на фиг. 5 — осциллограмма имПульса давления, действующего на датчик в момент переключения предложенного устройства.

Предложенное устройство включает в себя дифференциальный датчик 1 дав- 25 ления, пневматический коммутатор 2.

Коммутатор выполнен на одномембранйых реле 3 (фиг. 2), имеющих каждое входной 4 и выходной 5 каналы, канал б управления и эластичную мембрану 7, 30 общую.для всех реле. Реле 3 расположены рядами с количеством реле в каждом последующем ряду вдвое большим, чем в предыдущем ряду, т.е. в первом ряду два реле, во втором — 4 реле, в третьем — 8 реле и т.д. (на фиг. 1 коммутатор выполнен на 4 входа).

Реле в рядах по выходам попарно соединены между собой, каждый выход пары реле последующего ряда соединен с входом реле предыдущего ряда. При этом выход пары реле первого ряда соединен с измерительной полостью датчика 1 давления, а входы основных реле третьего ряда — с дренажными о>верстиями d „ - йд в корпусе модели 8.

Опорная полость датчика 1 соединена каналами с одним из входов коммутатора и источником 9 опорного дав- . ления. Дополнительное реле 10 входным каналом соединено с выходом коммутатора, а выходным каналом — с измерительной полостью датчика давления.

Каналы управления реле каждого ряда коммутатора 2, взятые IIo одному Н3 каждой пары реле, соединены между собой и с основным распределителем 11 управляющего давления, а канал управления дополнительного реле 10 — с дополнительным распределителем 12, которые в свою о че редь со един ены ка н алом с источником 13 управляющего давления и каналом 14 сброса с атмосферой и с электронным вычислительным управляющим устройством.(ЭВУУ) 15, которое соединено с датчиком 1 давления.

Распределители управляющего давления содержат переключающие элементы !

6 (один элемент на каждый ряд реле коммутатора),конструктивно выполненные (фиг. 3) в виде двух позиционных разгруженных золотников с электромагнитным приводом, включающим в себя плунжер 17, цилиндр 18 с каналами 19 — 21, пружину 22 и электромагнит 23.

ЗВВУ (фиг. 4) включает в себя электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 24,. например, типа CN-4, которая по измерению через многоканальный аналого-цифровой преобразователь (МАЦП) 25 и усилители 26 нормализации (УН) соединена с датчиком давления, а по управлению через многоканальное устройство

27 выдачи дискретных управляющих сигналов (УВДС) — с распределителями управляющего давления.

Устройство работает следующим образомм, В исходном состоянии электромагниты 23 переключающих элементов 16 распределителя управляющего давления обесточены. Плунжер 17 переключающих элементов 16 находится в положении, когда верхний канал 19 соединен с источником 13 управляющего давления, а нижний канал 19 — с атмосферой. Под действием поданного управляющего давления, которое через открытые каналы переключающих элементов поступает по каналам управления к одному реле 3 каждой пары в рядах, эластичные мембраны 7 этих реле прогибаются и разоб-. щают входной канал 4 от выходного ка нала 5.

При этом все другие реле открыты, так как в их каналы управления давления не подано и они че рез переключающие элементы 16 распределителя управляющего деления сообщены с атмосферой, В результате чего только нулевой входной (вх ) канал коммутатора оказывается соединенным с датчиком 1 давления, сигнал которого при этом равен нулю, так как обе полости — измерительная и опорная — соединены между собой.

5 . 15696

Затем в соответствии со своей программой ЭВИ через УВДС подает сигнал на электромагнит 23 дополнительного распределительного устройства 12 (переключающий элемент 16), его плунжер перемещается и давление по каналу управления поступает к мембране дополнительного реле, деформирует ее и перекрывает входной канал реле от вы!

О ходного, т. е. отсоединяет датчик 1 давления от выходного канала коммутатора 2. После чего 3BN через УВДС по заданной программе в двоичном и разрядном коде подает сигнал на один или группу электромагнитов, — соответствующие плунжеры перемещаются и происходит перераспределение давления управления в каналах управления реле, т.е. происходит подача давления управления 20 в каналы 6 управления реле, в которых оно отсутствовало, и сброс его в атмосферу из других соответствующих ка= налов.

В результате этого у одних реле 25 под действием управляющего давления эластичные мембраны 7 прогибаются и раэобщают входной канал 4 от выходного 5, а у других реле из-за сброса давления из каналов управления в ат- ЗО мосферу эластичные мембраны выпрямляются и соединяют входной канал с вьг ходным. При этом происходит выравнивание давления в канале коммутатора

2 от одного из дренажных отверстий на модели до входа дополнительного реле. Причем интервал времени, необходимый для выравнивания давления, определенный заранее расчетом или экспериментально, задается в программе ЭВМ.

Устройство для измерения давления на аэродинамической модели, содержащее дифференциальный датчик давления с измерительной IIGJIGGTblo H пневматический коммутатор, выполненный ня одномембранных реле > каждое г кс торых ьиеет входной и выходной каналы, а также управляющий канал, соединенный с распределителем управляющего давления, выполненным на золотниках с электроприводом, соединенньм с электронным вычислительным управляющим устройством, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения sa счет устранения перегрузок датчика в момент переключения ка-, налов коммутатора, оно снабжено до- полнительным распределителем управляюа!его давления и дополнительным одно" мембранным реле, входным каналом соеВ каждом этом случае только один входной канал коммутатора 1, а следовательно, и дренажное отверстие мо- 45 дели оказываются соединенньии через соответствующие каналы с датчиком 1 давления. Так, например, при подключении к датчику 1 давления первого входа коммутатора (вх,) вначале нв- 5О обходимо подать сигнал на электромагнит дополнительного элемента, a saтем на электромагнит переключающего элемента, связанного с третьим рядом реле коммутатора 2. После этого необходимо снять сигнал с дополнительного реле 10.

В результате соответствующие плунжеры 17 переместятся, переключат ка26 6 налы подач и и с б ро с а .упр авля юще ro давления в дополнительном третьем ðII де реле, закроются открытые реле этих рядов и откроются закрытые, входной канал (вх ) коммутатора 2, а следовательно, и дренажное отверстие соединяются через выходной канал коммута тора 2 с датчиком давления.

При этом датчик 1 давления выдает сигнал, пропорциональный давлению в: дренажном отверстии d< модели. Этот сигнал с датчика 3BN в соотве-,-" вии со своей программой через МАЦП прЕобразуется на Выходе ус ы.-;";=.,:=:

HGрмализации в цифровой код и перемаснтабирует в измеряемую величину

-давление в данном дренажном отверс ... :: модели. Аналогичным образом устрой--. :-во работает и при измерении давлени: в любом другом дренажном отверстии модели.

Из осциллограммы давления, зарегистрированной с датчика давления и устройстве предложенной конструкц -,.- (фиг. 5), видно, что при переключении каналов коммутатора 2 в датчик давления из соседник каналов коммутатора не погадает опасное избыточное давление. Датчик 1 не перегружается и не изменяет свои метрологические характеристики.

Полученная при испытаниях дели информация обладает повьппенной точностью и надежностью.

Формула изобретения!

569626 аиаS

Составитель Н. Матрохина

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор А. Обручар

Заказ 1440, Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101 диненньм с выходом коммутатора, выХодным каналом — с измерительной полостью джЬференциального датчика давления, а каналом управления — с дополнительным распределителем управляющего .давления, соединенным с электронным вычислительным управляющнмустройством.