Измеритель скоростного напора

 

Союз Соеетскни

Соцмалнстнческнк

Ресаублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ (61) Дополнмтельное к авт. свмд-ау(22) Заявлено 123,179 (g3) 2840739/18-10

<и>873129 (Я)м. кл.з

G 01 P 5/02 с прнсоедмненмем Фаявкм М—

Государственный коинтет

СССР но дмам нзобретеннв н открытнй (23) Прморнтет

Олублмкоеамо 15.10.81. Бюллетень Н9 38

Дата олублмкованм я олмсанмя 15.1031 (53) УДК 532 574 (088. 8) (72 (73 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТНОГО НАПОРА

Изобретение относится к измереиив параметров движения и может быть использовано при измерении скорости потока разреженного газа. 5

Известно устройство для измерения

° малых величин давления газовых потоков, которое содержит чувствительный элемент в виде упругой пластины, расположенной за механическим прерывателем потока в виде диска с отверстиями, закрепленного на оси электродвигателя. По обе стороны от пластины находятся неподвижные электроды, образувщие дифференциальный емкостной датчик. Набегающий газовый поток прерывается с помощьв вращающегося диска с отверстиями, вызывая периодические колебания упругой пластины относительно неподвижных 20 электродов. Периодическое изменение емкости Преобразуется в электрический сигнал, усиливается и регистрируется (2).

Однако и этом устройстве одностороннее закрепление упругой пластины приводит к значительным погрешностям, обусловленным температурными и механическимИ воздействиями иа конструкцию датчика во времени. 30

Наиболее близким к предложенному является измеритель скоростного напора, содержащий прерыватель потока, выполненный в виде установленного на валу привода диска с четным числом отверстий, равномерно распределенных по окружности диска, и четное число преобразователей давления мембранно-емкостного типа с усилителями,. размещенными в корпусе измерителя (2), Недостатком известного устройства является отсутствие калибровки посредством метрологических характеристик чувствительного элемента и всего измерительного тракта при длительном воздействии температуры и времени, что снижает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Для этой цели измеритель снабжен электронным коммутатором, импульсным датчиком скорости вращения привода, выход которого подключен ко входу коммутатора, и плоскими круглыми магнитами, диаметр которых равен диаметру отверстий 1прерывателя, расположенными симметрично между указанными отверстиями на той же окружности, при этом по крайней мере один из

873129

f0

Формула изобретения

ЗО

d0

ЬС "ЬО ж. зм преобразователей давления смещен от оси симметрии измерителя на.угол, равный половине угла между . смежными отверстиями и магнитом прерывателя, причем усилители преобразователей подключены ко входам электронного ком мутатора.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез A A на фиг. 1; на фиг. 3 — схема соединения датчиков и фотоприемника с электронным коммутатором.

Устройство содержит преобразователь давления 1, прерыватель потока

2 и усилители 3. Прерыватель потока

2 выполнен в виде диска с отверстиями и с закрепленными на нем круглыми плоскими магнитами 4, приводимого во вращение электродвигателем 5.

Электродвигатель 5 и усилители 3 помещены в гермоотсеке 6, образованном основанием 7 и крышкой 8. На другой полуоси электродвигателя закреплен диск 9 прерывателя светового потока, с одной стороны которого размещен фотоприемник 10, а по другой размещена лампа накаливания 11. В гермоотсеке расположен электронный коммутатор 12, входы которого соединены с усилителями 3 и фотоприемником 10, а выходы — с герметичным разъемом 13 для вывода сигналов в систему телеметрии.

Измеритель. работает следующим образом.

Устройство устанавливается на объекте или в аэродинамической трубе таким образом, чтобы плоскость мембраны преобразователя 1 была перпендикулярна вектору скорости потока. Под действием силы F„,äåéствующей со стороны потока, мембрана преобразователя прогибается, что приводит к изменению ЬС емкости мембрана-неподвижный электрод и появлению на выходе преобразователя электриЧеского сигнала ЬПю, проЦор ционально скоростному напору 9 г набегающего потока. При вращении диска прерывателя 2 поток воздействует поочередно то на один преобразователь, то на другой, поэтому сигналы, поступающие с преобразователей, находятся в противофазе, что позволяет при обработке таких сигналов компенсировать помеху и увеличить соотношение сигнал-шум . При, этом закрепленные на прерывателе 2 плоские магнити 4, поочередно проходя над мембранами преобразователей 1, за счет сил элекТромагнитного воздействия

F c упругой мембраной преобразова.ЭИ теля вызывают ее прогиб, величина которого пропорциональна изменению

ЬС" емкости мембрана-неподвижный электрод

Поэтому при стабильной скорости вращения диска прерывателя потока 2 величина Г мбудет постоянной, что является калиброванным сигналом датчиков. Сигналы калибровки датчиков будут также в противофазе. Образуемые при вращении диска 9 прерывателя светового потока электрические импульсы поступают на электронный коммутатор 12, на входы которого подключены выходы усилителей 3. Образующиеся на выходах коммутатора 12 электрические сигналы величины скоростного напора и калибровки датчиков через

1 герморазъем 13 поступают в систему телеметрии.

Знание скоростного напора необходимо для управления аппаратом,.для.

1 прогнозирования орбит, времени жизни орбитальных космических аппаратов и необходимых запасов топлива. Для устранения влияния шумов, связанных с наличием постоянной составляющей давления (десорбция газа с поверхности мембраны, остаточный газ) и дрейфа параметров усилителей устройства используется прерывание потока.

Измеритель скоростного напора, содержащий прерыватель потока, выполненный в виде установленного на валу привода диска с четным числом отверстий, равномерно распределенных по окружности диска, и четное число преобразователей давления мембранноемкостного типа с усилителями, размещенными в корпусе измерителя, о тличающийся тем,что,с целью повышения точности измерений, он снабжен электронным коммутатором, импульсным датчиком скорости вращения привода, выход которого подключен ко входу коммутатора, и плоскими круглыми магнитами, диаметр которых равен диаметру отверстий прерывателя, расположенными симметрично между указанными отверстиями на той же окружности, при этом по крайней мере один из преобразователей давления смещен от оси симметрии измерителя на угол, равный половине угла между смежным отверстием и магнитом прерывателя, причем усилители преобразователей подключены Ко входам электронного коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 92968947,кл.73-398, 1959 °

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2764657/18-10, кл. G 01 Р 5/02, 03.04.79 (прототип) .

873129,Рию.У

11 егорию

Составитель Е. Сыс

Техред И.Голинка Корректор С. Шекмар

Редактор П. Коссей

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

Заказ 9023/б9 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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