Устройство для измерения угла скосапотока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

<щ 800888 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1701.79 (21) 2714815/18-10 (51)М. Кл.з

G 01 P 13/00 с присоединением заявки йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300181 Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30.01.81 (53) УДК Ь32. Ь7 (088.8) 4 И А . Ф;"Фере ец (72) Авторы изобретения

И. Л. Ротберт, Д. Ф. Белькин, Б. Б. А (71) Заявитель ф" -" " . р ;;.цл ;:-,-, йолева ",Казанский авиационный институт им. A (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СКОСА ПОТОКА

Изобретение относится к гидродинамич1вским исследованиям и может быть использовано для измерения направлений морских течений.

Известно устройство для измерения угла скоса потока, содержащее источник тепла и датчики температуры, включаемые по дифференциальной схеме и располагаемые с двух сторон обтекателя, основанное на изменении условий теплоотдачи датчиков при отклонении обтекателя от направления потока (1).

Однако это устройство имеет при хорошей чувствительности невысокую точность и малый угол измерения эа 15 счет искажения потока в пристеночных слоях при больших углах обтекания.

Кроме того, при больших скоростях резко снижается чувствительность . устройства эа счет интенсивного охлаж 20 дения чувствительных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее флюгарку, ориентирующуюся по потокч и преобразователь угла поворота в вы- 25 ходной сигнал 721., Недостатками известного устройства являются невысокая точность измерений и сложность эксплуатации при работе в морской воде, связанные со 30 сложностью герметизации прибора и обеспечения съема сигнала без существенного загрубления чувствительности и точности преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности измерений и эксплуатационных характеристик устройства при работе в электропроводной среде.

Поставленная цель достигается тем, что основание флюгарки выполнено с симметричным относительно оси вращения цилиндрический отверстием и с продольной прорезью, а преобразователь угла поворота в электрический сигнал выполнен в виде цилиндра, эксцентрично установленного в цилиндрическом отверстии, и двух термочувствительных элементов, располо-. женных диаметрально противоположно на поверхности цилиндра.

На фиг. 1 и 2 показана конструкция устройства.

Устройство состоит иэ неподвижно эакрепляемого на объекте цилиндра 1 г ориентирующейся по потоку флюгарсн 2, вращающейся соосно цилиндру.

На средней части цилиндра диаметрально противоположно закреплены термочувствительные элементы 3. От типа чувст»ительные элементы могут раз800888

Формула изобретения

2; Ав

Авторское свидетельство СССР

40 Ф 249799, KJI. G 01 P 13/00, 1969 (прототип). мещаться на внешней или внутренней стенке цилиндра. Съем сигнала с чувствительных элементов.. осуществляется с помощью токоподводов, проходя.щих внутри полой оси неподвижного цилиндра.

Устройство работает следующим

5 образом.

При направлении йотока, перпендикулярном плоскости расположения чувствительных элементов, флюгарка (показана сплошными линиями на фиг. 2) ориентируется таким образом, что обеспечивается симметричное обтекание обоих чувствительных элементов за счет того, что проходное сечение между стенкой неподвижного цилиндра в точках крепления чувствительных элементов и внутренней стенкой отверстия фдюгарки одинаково для обоих чувствительных элементов. Находясь в одинаковых условиях теплоотдачи, нагретые 20 чувствительные элементы имеют одинаковую температуру и следовательно одинаковое сопротивление. Сигнал на выходе дифференциальной мостовой схемы в этом случае равен нулю ° 25

При изменении направления потока относительно объекта, например на угол с(., флюгарка поворачивается по потоку (новое положение флюгарки показано на фиг. 2 пунктирной линией). В этом случае за счет эксцентричного на величину h расположения оси неподвижного цилиндра и отверстия внутри флюгарки проходные сечения в зоне расположения чувствительных элементов становятся различными. Как видно на фиг. 2, для одного чувствительного элемента расстояние до внутренней стенки флюгарки равно а, для другого — в. Благодаря этому, скорость обтекания чувствительных элементов, а следовательно и степень их охлаждения потоком б нес н ом, удет су и е ди акова, что приведет к разб д фференциальной мостовой схемы, аланна выходе которой появится сигнал, пропорциональный углу поворота флюта гарки. Причем, каждому углу пово флюгарки соответствует строго оповороределенный и постоянный си сигнал и дане происже при значительных углах не м ходит срыва потока с поверхности очувствительных элементов. сти терУстройство для измерения угла скоса потока, содержащее флюга к п еоб р разователь угла поворота в электрический сигнал, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и эксплуатационных характеристик устройства при работе в электропроводной среде, основание флюгарки выполнено с симметричным относительно оси вращения цилиндрическим отверстием и с продольной прорезью, а преобразователь угла поворота в электрический сигнал выполнен в в в виде цилиндра, эксцентрично установленного в цилиндрическом отверстии, и двух термочувствительных элементов, расположенных диаметрально противоположно на поверхности цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 264016, кл. G 01 P 5/10, 1970.

800888

Составитель Ю. Власов

Техред Н.Ковалева Корректор Н. Стен

Редактор Ю. Ковач

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 10411/60 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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