Датчик отношения давлений

Номер патента: 857765

Авторы: Власов, Юминов

ZIP архив

Текст

Союз Советск ихСоциапистическикРеспублик СВИДИТИЛЬСТВУ К АВТО РС(72) Авторы изобретен И. Власов и В.Г. Юминов Трудового Красного титут им.А.Н,Тупол Казан) Заявитель орден ный и иа ДАТЧИК 0 ТН 0 ШЕНИЯ ДАВПЕНИИ мемб из д аланс сил, что ходного од мемб сил во сеа" ст ри изменившемшто- пеклапан ет новое полштока отображ авлений 11 ками этого д жени о мещени т изм тчика явля точност НОГО КЛЯП ения дост воздейств о твердые ерхность з ан ат е аса-рабоче Газа (выавл ения та ь датчи Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в системах управления газотурбинными двигателями (ГТД ), например, в системах регулирования статических режимов ГТД по степени повышения давления воздуха в компрессоре (Пк), по комплексу внутридвигательных и внешних параметров (в этот комплекс обычно входит П ), автоматах разгона, системах управления механизацией компрессора, автоматах противопомпажной защиты, регуляторах форсажных камер сгорания по степени понижения давления в турбине, регуляторах сопел форсажных камер.Известен пневматический датчик отношения давления, имеющий аналоговый выходной сигнал в форме механи-. ческого перемещения, содержащий проточную и непроточную камеры, разделенные между собой упругой мембраной, которая соединена со штоком, несущим клапан. Датчик работает по принципу равновесия сил, приложенныране, При изменении любогщихся давлений нарушаетсяи мембрана прогибается та вследствие изменения чения клапана давлени ной изменяется и бал навливается. Так как ися отношении давлений отношение д Недостат ются: 1, Высокая требуема готовления профилирова 2. Трудность обеспе ного ресурса в связи с потока газа, содержаще.тицы и конденсат на пов пана.3. Влияние вязкости значит температуры иоты полета) на точнос8577 б 5 О.Сафонобакович остаехред исное ВНИИПИ Государпо делам изоб113035, Москва 4/ Патент", г, Ужгоро и Редактор Н.Рог каз 7227/б 8 аж 907твенногоетений иЖ, Р Подмитета ССкрытийская наб. ректор М, Шароши Проектная, 4857765 приемнике осредняется, что дает желаемую монотонную зависимость ( давление, замеренное .приемником малогодиаметра, при его перемещении относительного сопла может иметь местныеподъемы из-за скачков уплотнения вструе однако уровень давления приэтом снижается. Редуцированное давление на выходе редуктора в 3-5 разменьше максимального давления в приемнике и почти в 10 раз меньше давления перед соплом и перед редуктором.Поэтому на выходном жиклере редуктора, если не создать на нем за счетэжектора разрежение, перепад давленийбудет доктрическим, что, в конечномитоге приводит к большим ошибкам измерений.3., Трудность конструктивной реали"зации датчика по данной схеме дляаппаратов с большой высотностью, таккак уровень перестановочных сил невысок, а увеличение площади поршняухудшает динамические характеристикидатчика,4, Недостаточная чувствительностьв области больших значений, измеряемых отношений, начиная с П=12-15.Перечисленные недостатки ограничивают область применения известногодатчикаЦель изобретения - повышение точности измерения,Поставленная цель достигается тем,что в датчик отношения давлений, содержащий сопло, вход которого соединен с источником высокого давления, а выход - с камерой, соединенной с источником низкого давления,51015упгф20253035 40 50 55 ось сопла и центр вращения рычага, причем выпуклость обращена к соплу датчика, либо в виде штока, перемещающегося прямолинейно в направляющей втулке, установленной неподвижно относительно сопла под углом 28-30 к оси сопла, причем ось втулки пересекает ось сопла в центре критического сечения сопла.В датчик введена пружина, один конец которой неподвижно закреплен относительно сопла, а другой соединен с зондом как одним из главных процессов, участвующих в преобразовании информации,является дросселирование газа в клапане.4. Низкая чувствительность, оцениваемая перемещением на единицу П, чтосвязано с сильным влиянием перемещения клапана на давление за ним.5. Отсутствие возможности управления крутизной характеристики с цельюполучения идентичных характеристику различных экземпляров датчиков, име-,ющих индивидуальные отклонения геометрии от номинала по технологическим причинам.Наиболее близким по технической сности и достигаемому эффекту к предлагаемому является датчик отношениядавлений, который содержит сопло пита.ния, вход которого соединен с источником высокого давления, а выходс камерой взаимодействия, соединенной с источником низкого давления, ицилиндрический приемник полного давления с отверстиями у закрытого еготорца, расположенный в камере взаимодействия против сопла питания, причем приемник полного давления соединен с поршнем со штоком, перемещающимся в пневмоцилиндре, надпоршневая полость которого соединена с источником высокого давления через редуктор, состоящий из двух жиклеров,а полость под поршнем " с внутреннейполостью приемника полного давленияМНедостатками известного датчикаявляются:1. Воздействие твердой фазы и конденсата на входную часть приемникаполного давления, расположенного впотоке газа, и, как следствие, подверженность поверхностей эрозии, приводящей к расстройке по мере нара. ботки датчика.2. Сравнительно большой расходвоздуха, который протекает не толькочерез сопло, но и редуктор с эжектором,Необходимость использования эжектора связана с тем, что для монотонного падения давления На входе в приемник при изменении расстояния от среза сопла до приемника приходится его выполнять с большим поперечным сечением внутренний диаметр больше, либо равен диаметру сопла). В этом случае восстановленное давление в введен подвижный зонд индикации внешней границы струи.При этом, зонд выполнен в виде рычага, центр вращения которого неподвижен относительно сопла, а конец рычага имеет выпуклый профиль всечении плоскостью, проходящей через85776 5 6нозначно связаны с отношением делящихся давлений вне зависимости отих уровня,Таким образом, первая бочка" струиявляется .первичным измерительным преобразователем измеряемого отношения1давлений (вторую и последующие бочкив качестве преобразователей использовать нецелесообразно, так как вслед.ствие нарастания струйного пограничного слоя по длине струи в датчикепонижается точность ).Периферийный подвижной зонд, со"прикасающийся со струей, следит за 5 ее внешней границей, двигаясь по дуге окружности большого диаметра, либо прямолинейно, так, чтобы его точка соприкосновения со струей по соображениям получения максимальнойчувствительности находилась либо на1максимальном диаметре первои бочкилибо вблизи его.Таким образом, периферийный подвижный зонд является промежуточнымпреобразователем информации, и егоположение отображает измеряемое отношение давлений. Выходным сигналомдатчика является перемещение зонда -сигнал удобный для использования всистемах регулирования ГТД любоготипа (гидромеханических, пневматических, электрических и комбиниро. ванных ).Периферийные зонды в датчике, могут быть двух типов: аэродинамического или термоэлектрического. В первомтипе используются для образованиясил, перемещающих зонд, особенностиобтекания зонда потоком на внешнейгранице струи, а во втором типе -для этих же целей используются особенности распределения температурна периферии неизотермической струи.В свою очередь, аэродинамические зонды различаются прямого и непрямого .действия. 10 20 Введение периферийного подвижногозонда в датчике взамен приемника полного давления, погруженного в струюи перемещаемого с пневмоцилиндром засчет изменения восстановленного давления, коренным образом. меняет способ преобразования информации в датчике на более удобный и перспективный с точки зрения реализации в конструкции.Если в известном датчике существо35принципа действия заключается в измерении потерь полного давления всверхзвуковой нерасчетной струе (потери полного давления и коэффициентвосстановления давления, оценивающий их, зависимы от растояния междусоплом и приемником, и отношениядавлений на сопле) то в предлагаемомдатчике - в измерении характерногоразмера струи, который определяется 45отнбшением делящихся давлений вне зависимости от их уровня,На фиг. 1-13 показаны варианты выполнения датчика.Функционирование датчика осуществляется следующим образом.Начиная с отношения давления 1,89яз сопла истекает сверхзвуковая нерасчетная струя, имеющая "бочкообразную" форму, причем характерныеразмеры первой "бочки" (а также ипоследующие ) - максимальный диаметр,протяженность и длина, на которой на.блюдается максимальный диаметр - одПри этом введен усилитель, зонд выполнен полым, снабжен микроприемником давления на выпуклом профиле и соединен с усилителем, который выл полнен мембранным или поршневым, а сечение сопла выполнено квадратным.В предлагаемом устройстве датчик снабжен профилированным соплом внешнего расширения, а сопло выполнено с косым срезом, зонд выполнен в виде рь 1 чага, центр вращения которого неподвижен относительно сопла, а на конце рычага, индицирующим внешнюю границу струи, закреплен термоэлектрический преобразователь, включенный в мостовую схему измерения, при этом за срезом сопла соосно ему закреплено осесимметричное тело и в датчик введено газоотводное устройство, состоящее из последовательно соединенных конфузора,цилиндрической трубы, диффузора и сопла с защитной сеткой. На фиг, 1 а представлена. схема датчика отношения давлений прямого действия. Датчик состоит из сопла 1 и периферийного зонда 2 в виде рычага, центр вращения которого неподвижен относительного сопла, а конец, соприкасающийся со струей, имеет выпуклый профиль 1 например, круговой) в сечении плоскостью, проходящей через ось сопла и параллельной плоскости качания рычага, причем выпуклость обращена к струе, истекающей(фиг. 1 Ъ ) . из сопла. На фиг. 1 о даны примеры вариантов выпуклых профилей.При анализе работы датчика на виешней границе сверхзвуковой струи имеется тонкий струйный пограничный слой, в котором скорость газа изменяется от малой величины, близкой к нулю, до сверхзвуковой скорости, близкой к скорости попного изоэнтропического расширения при заданном 10 отношении давлений. В результате вблизи внешней границы струи располагается звуковая поверхность, на которой скорость газа равна скорости звука, т.е. промежуточной величине между дозвуковой скоростью в окружающем пространстве с малым давлением Р и сверхзвуковой скоростью на вшеней границе идеальной струи. Эта звуковая поверхность делит погранслои 20 на две части - дозвуковую и сверхзвуковую, Сверхзвуковая часть пограничного слоя особо тонка, поэтому с достаточной точностью можно отож- дествлять звуковую поверхность с 25 внешней границей "идеальнойструи.Датчик работает следующим образом.Если по каким-либо причинам выпуклый профиль зонда окажется погруженным в сверхзвуковую часть погран- З 0 слоя, либо в сверхзвуковую струю, например, при резком возрастании П то перед профилем возникает ударная волна, за которой возрастает стати,ческое давление, повьппенное давление действует на зонд и создает силу, выталкивающую зонд из сверхзву/ковой струи и сверхзвуковой части погранслоя до тех пор, пока профиль не окажется на звуковой поверхности(фиг. 1 В )Если по каким-либо причинам выпуклый профиль окажется в дозвуковой части погранслоя, например при снижении П 1, то вследствие стеснения45 профилем дозвукового потока местная скорость над профилем возрастает, а статическое давление уменьшается, что . создает силу, присасывающую зонд к струе до тех пор, пока профиль неокажется на звуковой поверхности Таким образом, аэродинамический зонд отслеживает звуковую поверхность в струйном погранслое на внешней границе струи и тем самым - внешнюю гра; ницу струи. С ростом измеряемого отношения давлений размер "бочки" уве 5 8личивается, и зонд .отклоняется в направле ии против часовой стрелки (фиг.1 Ь, е ). Угол отклонения зонда, отображающий измеряемое отношение давлений, через механическую связь передается на вход в систему регулирования.На фиг. 2 представлена схема датчика отношения давления прямого действия,состоящего из сопла 1, периферийных зондов 2, прижимающихся к струе пружиной 3 и механически связанных между собой ползуном 4. Благодаря применению нескольких зондов, суммарная перестановочная сила увеличивается, пружина 3 служит для улучшения качества работы датчика при быстрых снижениях П,4 и создает надежный контакт зондов со струей. Необходимость ее постановки связана с тем, что выталкивающая сила всегда значительно больше присасывающей. Принцип действия датчика по фиг. 2 аналогичен описанному.На фиг. 3 представлена схема датчика отношения давлений непрямого действия, состоящего из сопла 1, периферийных зондов 2, снабженных каналами и отверстиями для отбора статического давления в месте контакта профиля со струей, механически связанных между собой ползуном 4 и прижимающихся к струе пружиной 3, эластичных трубок 5 для передачи давления от зондов к пневмоцилиндру 6 или мембранному усилителю), шток которого механически связан с зондами через рычаг 7 и ползун 4 так, что его усилие складывается с аэродинамическойсилой воздействия струи на зонд. Датчик работает следующим образом.Если измеряемое отношение давлений повьппается, размеры "бочки" струи увеличиваются, и зонд (зонды), первоначально находящиеся на звуковой поверхности в пограничном слое, оказываются погруженными в сверхзвуковой поток. Перед зондом в сверхзвуковом потоке возникает ударная волна, за которой статическое давление превышает меньшее из делящихся давлений - Р 1 . Повьппенное давление за волной действует непосредственно на зонд, выталкивая его из струи, а также пе - редается через отверстия в профиле, полый рычаг зонда, трубки 5 к пневмоцилиндру 6, на поршне которого возникает перепад давлений, вследствие10 15 чего поршень движется влево, способствуя выходу зонда из струи. Сила,развиваемая .поршнем, и сила воздействия струи на зонд складываются,суммарная сила сжимает пружину дотех пор, пока зонд не выйдет на звуковую поверхность: Так как статическое давление за волной и давлениепод поршнем равны, то эффект от действия поршня можно трактовать какувеличение эффективного миделя зондаво столько раз, во сколько соотносятся между собой площадь поршня иплощадь миделя выпуклого профиля зонда с учетом коэффициента передачимежду ходом штока и ходом зонда.При медленном снижении отношениядавлений зонд попадает в дозвуковуючасть пограничного слоя, статическоедавление между зондом и профилем снижается до величины, меньшей, чемР 1, Под действием изменившегося перепада давлений поршень движетсявправо, освобождая пружину 3. Пружина и разрежение под профилем зондазаставляют зонд двигаться в направлении к струе до тех пор, пока профиль не окажется на звуковой поверхности в пограничном слое.При резком снижении отношения дав- З 0лений на большую величину, зонд может оказаться в области малых скоростей, где разрежение под профилемстанет исчезающе малым, в этом случае движение зонда и связанного с 35ним ползуна осуществляется толькопод действием пружины.При отношении давлений, изменяющихся в пределах 2-40, понижениедавления под профилем происходит на 40небольшую величину (не более 153 отР 1 ). Поэтому различные в скоростяхдвижения зонда в последних двух случаях оказывается несущественным.45Положение подвижных частей (ползу,на и зонда) в датчике (Фиг.3 ) свя,зано с расположением звуковой поверхности в погранслое, практически совпадающей с внешней границей струи.Поэтому положение их отображает измеряемое отношение давлений вне зависимости от абсолютной величины делящихся давлений,На фиг. 4 представлена схема датчика отношения давлений непрямогодействия, состоящего из сопла 1, зондов 2, связанных ползуном 4, пружины 3, пневмоцилиндра 6, рычага 7,трубок 5 и анероида 8, связанного с.пружиной рычагом 9. Анероид 8 припонижении меньшего из давлений Р 1расширяется и ослабляет затяжку пружины. При постоянном отношении давлений П и понижающемся Р, снижаются аэродинамические силы, при этомрасстройка датчика не происходит.На фиг. 5 представлена схема датчика отношения давлений непрямогодействия, в котором высотная коррекция осуществляется по большему из деМлящихся давлений Р . Коррекция поР равнозначна коррекции по Р наФтом основании, что ход ползуна 4, аследовательно, и изменейие затяжкипружины пропорциональны П, =Р РТогда в каждом фиксированном положении ползуна или П сопзй соблю%Кдается Р 2 =сопзй Р 1 .В датчике (фиг.5) коррекция по Р 2осуществляется упругой мембраной 8 а,которая через рычаг 9 воздействует назатяжку пружины 3 так, что при постоянном П 1 и снижении Р (равнозначном снижению Р ) затяжка пружины ослабляется пропорционально снижениюаэродинамических сил. Расстройка датчика при этом не происходит.Коррекция по Р также может бытьосуществлена любыми другими преобразователями давления в перемещение. Например, поршнем или сильфоном, нагруженным пружинами. Назначение идействие их аналогично упругой мемб-,ране.На фиг. 6 представлена схема датчика отношения давлений непрямогодействия, в котором в отличие от датчиков по фиг. 4 и 5 переферийные зонды 2 выполнены в виде полых рычаговнесущих микроприемники полного давления,Датчик работает следующим образом.При повышении П микроприемникпопадает в поток, где полное давлениеыше, чем в микроприемнике и черезолый рычаг и соединительные трубкиподводится к пневмоцилиндру, поршенькоторого выводит зонд с микроприемником из струи, сжимая пружину 3 дотех пор, пока затяжка пружины не приздет в соответствие с полным давлением, воспринимаемым приемником зонда.При снижении П датчик работает анаКлогично. с той лишь разницей, что из-запервоначального положения полногодавлейия перед приемником силовой11 85776 баланс между поршнем пневмоцилиндра и пружиной нарушается так, что пружина перемещает поршень и зонд с микроприемником, вводя его в струю до тех пор, пока затяжка пружины не придет в соответствие с полным давлением, воспринимаемым приемником зонда. Начальная затяжка и жесткость пружины подбираются так, чтобы зонд с микро- приемником полного давления отслеживал внешнюю границу струи, положение которой отображает отношение делящихся давлений вне зависимости от их абсолютной величины.На фиг. 7 представлена схема вза Б имодействия струи, истекающей из сопла с квадратным поперечным сечением, с периферийными зондами. При малых П 1 фиг.7 е), когда зоны располагаются вблизи среза сопла, где поперечное 2 О сечение струи еще близко к квадрат" ному, обеспечивается контакт струи с зондами по всей поверхности зондов, способствующий увеличению сил воздействия струи на зонды, что благо приятно сказывается на точности и динамике датчика. На этом же режиме струя, истекающая из сопла с круглым поперечным сечением, соприкасается с зондами по меньшей площади. При боль- зо ших значениях П зонды располагаются на большом удалении от среза сопла, где струя имеет поперечное сечение, близкое к круглому, в этом случае характеристика датчика с соплом квад. ратного сечения аналогичны характеристикам датчика с обычным соплом круглого поперечного сечения. На фиг. 8 представлена схема расположения зонда относительно сопла с косым срезом. Вследствие поворота потока в косом срезе перемещение зонда увеличивается, что способствует увеличению чувствительности. Так как угол среза более 60 трудно осуществить по конструктивным соображениям, то угол поворота потока ограничен величиной порядка 1 Оо. По этой причине косой срез улучшает чувствительность датчика только до П порядка пяти.На Фиг, 9 представлена схема расположения зонда относительно профилированного сопла внешнего расширения, в котором положение внешней границы струи однозначно связано с измеряемым отношением давлений.На фиг. 10 представлена схема датчика с термоэлектрическим зондом. Для 5 12работы датчика необходимо, чтобы газ истекающий из сопла бып"помечен" .тем- пературой, отличающейся от температуры среды низкого давления. Это требование, как правило, удовлетворяется. Например, в компрессорах вследствие сжатия температура воздуха на выходе намного превышает температуру в окру жающем пространстве. Так, в компрессорах современных авиационных ГТД температура воздуха на выходе достигает величины 900 К имеется тенденция к дальнейшему ее повьппению.Датчик состоит из сопла 1, периФерийных зондов 2, несущихтермоэлектрические преобразователи (термопары) 10, термоэлектрических преобразователей 11 для измерения температуры среды низкого давления, усилителя 12, устройства 13 электромеханической обратной связи. Преобразователи 10 и 11 включены в электрический мост, напряжение с диагонали которого подается в усилитель 12.Настройка схемы производится так, что при отсутствии напряжения в диагонали моста устройство электромеханической обратной связи 1 электромотор, соленоид и т,д.) движет зонды 2 к.струе, а при наличии напряжения - от струи.Датчик работает следующим образом.Если по кахой-либо причине, например вследствие повьппения П преобракзователи 10 оказываются погруженными в в струю повышенной температуры, то в диагонали моста появляется напряжение, и электромеханическое устройство выводит зонды 2 с преобразователями 10 из струи до тех, пор, пока преобразователи не оказываются вне струи в той части теплового пограничного слоя, где температура мало отличается от температуры окружающей среды. Как только температуры, замеряемые преобразователями 10 и 11, сравниваются, напряжение в диагонали моста исчезает, и устройство обратной связи начнет вводить зонды 2 с преобразователями 10 в струю. В результате зонды 2 будут отслеживать внешнюю границу струи, совершая автоколебания внутри тонкого теплового пограничного слоя. Эти автоколебания в датчике (Фиг.10) - следствие того, что устройство является замкнутой нелинейной системой, где вторичный преобразова13 857765 14 тель - электрический мост имеет ре. - между активным газом и присасываемым лейную характеристику. газом среды низкого давления в участОднако в технической кибернетике ке 15, повышение давления в диффузоре известны и широко применяются методы 16 перед соплом 17 способствует уходу управления параметрами автоколебаний- газа через сетку без влияния на дав 5. амплитудой и частотой, когда за счетление около сопла. правильного выбора частотных харак- На фиг. 13 представлен датчик оттеристик элементов подобной системы ношения давления, состоящий из сопла легко удается снизить амплитуду и по- , 1, полого штока 18, пневмоусилителя высить частоту до таких величин, что 1 О с поршнем 19, плунжера 20, камеры 21, их влияние на объект применения (си- - канала 22 подвода большего из делястему регулирования ГТД 1 можно пренеб- щихся давлений к камере 21 и пружины речь. В датчике (фиг.10) срабатыва. Выходным сигналом датчика являетние обратной связи происходит при раз- ся перемещение штока 18. балансировке моста, т.е. при зависимос 1 Датчик работает следующим образом. ти от уровня этих температур, Уро- Высокое давление действует на товень температур, а также уровень де- рец плунжера малого диаметра 20 и залений влияют на теплообмен между га- ставляет шток с поршнем продвигаться к зом и преобразователями, а значит и к внешней границе струи, но как толька тепловую инерционность их. По этойко полый шток 18 выполняющий функцию причине уровень температур и давлений приемника давления, начнет внедрять- будет влиять на амплитуду и частоту ся в пограничный слой струи, давление автоколебаний. Однако повышение ам- в наподпоршневой полости будет возплитуды автоколебаний и понижение растать. Движение штока 18 с поршнем частоты, например,. в случае увеличе 19 и плунжером 20 прекратится, когда ния высоты полета, не приведет к уве- наступит равновесие сил от действия личению статической ошибки, если ав- давления на поршень и плунжер, а токолебания симметричны (симметрия также от действия пружины 23. Особенлегко. обеспечивается конструкцией ). ностью струйного течения данного типаНа фиг. 11 а,о показано струйное о является то, что полное давление на течение при наличии препятствия за внешней границе струи близко к давсоплом. Когда отношение давлений не- лению перед соплом, по этой причине велико, структураструи примерно та- .торец штока 18 не может достичь внешкова, как и при отсутствии пренят- ней границы струи, так как в этом ствия (фиг.11 а), при больших отноше- случае иа большую площадь поршня 19 ниях происходит деформация первой будет действовать такое же давление, "бочки" струи с увеличением ее дна- что и наторец плунжера 20. В то же метра (фиг.11 6 ), что может быть ис- время в струйном пограничном слое пол пользовано для увеличения крутизны ное давление быстро убывает и уже на характеристики датчика в области 4 О звуковой поверхности всего лишь в больших Пк. Наличие препятствия.мо раза превышает меньшее из делящихся жет привести к возникновению высоко- давлений. Тогда для того, чтобы торец частотных автоколебаний, что может штока 18 отслеживал некоторую поверх- отрицательно сказаться на ресурсе ность, заключенную между внешней градатчика, поэтому он может быть приме ницей "идеальной" струи и звуковой нен на объектах, где большой ресурс поверхностью, достаточно выдержатьне нужен. отношение площади поршня к площадиторца плунжера приблизительно равноеНа фнг. 12 показано газоотводное отношение максимального значения боль- устройство для датчика отношения дав О шего давленияудвоенному мини лений, состоящее из конфузора 14 ци мальному значению меньшего давления линдрического участка 15, диффузора Р . Эта поверхность вследстВие малой 16 и сопла 17:с защитной сеткой. толщины пограничного слоя и, тем боУстройство работает аналогично лее, его сверхзвуковой части, может эжектору в режиме большого коэффи 5 считаться практически совпадающей с циентаэжекции, благодаря чемУ в об . внешней границей "идеальной" струи. ласти среза сопла давление не отличается от меньшего из делящихся давле- Таким образом, положение зонда 2 ний. Вместе с этим обмен энергией датчика (фиг.13) отображает характер. - .857765ный размер "бочки" сверхзвуковойструи, а значит, и отношение давлений на сопле вне зависимости от уровня давлений.формула изобретения51. Датчик отношения давлений,содержащий сопло, вход которого соединен с истчником высокого давленйя,а выход - с камерой, соединенной систочником низкого давления, о т л и-10ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в неговведен подвижный зонд индикации внешней границы струи.2. Датчик по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что зонд выполнен ввиде рычага, центр вращения которогонеподвижен относительно сопла, а конец рычага имеет выпуклый профильв сечении плоскостью, проходящей через ось сопла и центр вращения рычага, причем выпуклость обращена ксоплу датчика3. Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что зонд выполнен в 25виде штока, размещенного в направляюей втулке, установленной неподвижно относительно сопла под углом 28"30 к его оси, причем осевая линиянаправляющей втулки пересекает ось 30сопла в центре критического сечения"опла.4. Датчик по пп1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения динамического диапазонадатчика, в него введена пружина, одинконец которой неподвижно закрепленотносительно сопла, а другой соединен с рычагом.ао5. Датчик по пп.1-4, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в него введенусилитель, зонд выполнен полым, снабжен микроприемником давления на выпуклом профиле и соединен с усилителем,который выполнен мембранным, илипоршневым.б, Датчик по пп,1-5, о тл и ч аю щ и й с я тем, что в него введенапероид, один конец которого неподвижен относительно сопла, а второймеханически связан с концом пружины,противоположным концу, соединенномус рычагом зонда, причем апероид соединен с источником низкого давления.7. Датчик по пп.1,2,4 и 5, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что в него1 введена упругая мембрана, корпус которой неподвижен относительно сопла,16а подвижный центр механически связан с концом пружины, противоположным концу, соединенному с рычагом зонда, причем мембранная полость соединена с источником высокого давления.8. Датчик по пп.1-4, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в области малых значений отношения давления, сечение сопла датчика выполнено квадратным.9, Датчик по пп. 1-4, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, датчик снабжен профилированным соплом внешнего расширения.10. Датчик по пп,1-4, о т л и ч а- ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности в области малых значений отношения давлений, сопло выполнено с косым срезом.11. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что зонд выполнен в виде рычага, центр вращения которого неподвижен относительно сопла, а на конце рычага, индицирующем границу струи, закреплен термоэлектрический преобразователь, включенный в мостовую схему цепи электромеханической обратной связи.12. Датчик по пп.1 и 8, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью измерения крутизны характеристик в области больших значений отношения давления, за срезом сопла соосно ему закреплено осесимметричное тело.13. Датчик по пп.1, 8 и 9, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в него введено газоотводное устройство, состоящее из последовательно соединенных конфузора, цилиндрической трубы, диффузора и сопла с защитной сеткой.14. Датчик по пп. 1,3, 4 и 5, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в него введена камера, жестко закрепленная относительно сопла с расположенным в ней плунжером, связанным с поршнем усилителя, причем полость камеры сообщена с источником высокого давленияеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Залманзон Л,А. Аэродинамическиеметоды измерения входных параметровавтоматических систем. М "Наука".1973, с. 20-23, рис. 2,1 е.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2510397/10, 25.07,77прототип) .

Смотреть

Заявка

2802627, 24.07.1979

КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. А. Н. ТУПОЛЕВА

ВЛАСОВ ИГОРЬ ИВАНОВИЧ, ЮМИНОВ ВАСИЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01L 15/00

Метки: давлений, датчик, отношения

Опубликовано: 23.08.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/15-857765-datchik-otnosheniya-davlenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Датчик отношения давлений</a>

Похожие патенты