Устройство для определения расхода воздуха

)3 6 01 Р 1/2 ИЗОБРЕТЕН А ния - повышение точности измерения. Воздух, поступая в измерительный канал 2, воздействует с телами 7 обтекания, жестко закрепленными с одной стороны с диском 3 силопередающего элемента и далее через тягу 6 - с датчиком 7 усилия, а с другой стороны - с упругими элементами 4, установленными на корпусе посредством стоек.Тела 1 обтекания под действием аэродинамического усилия воздуха воспринимают его усилие, пропорциональное квадрату скорости потока, и передают на датчик 7 усилия, который выдает сигнал, пропорциональный расходу воздуха. Поскольку тела обтекания выполнены в виде тонких пластин трапециевидной Формы с шириной, из-: меняющейся пропорционально радиусу, это 3 позволяет осреднять по площади сечения канала скорость воздуха и тем самым повышать точность измерения расхода воздуха. 2 ил,Расходомеры и счет- : Машиностроение,льство СССР1/28, 1989,ЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (72) М, Б. Метелкин и Л. П, Алексеев (53) 681,121(088.8)(54) УСТРОЙСТВО ДРАСХОДА ВОЗДУХА(Я 7) Изобретение относится к измерению расхода воздуха и может быть использовано для оперативного контроля расхода в различных отраслях промышленности, в частности для контроля параметров газотурбинных двигателей. Цель изобрете 1723441 А 145 50 55 Изобретение относится к технике измерения расхода воздуха и может быть использовано для контроля параметров газотурбинных двигателей.Известно устройство для определения расхода воздуха, содержащее установленное в измерительном канале тело обтекания, соединенное через рычаг, имеющий возможность углового перемещения относительно оси, перпендикулярной оси канала, и силопередающий элемент с датчиком усилия.Наиболее близким к изобретению является устройство для определения расхода воздуха, содержащее установленные в измерительном трубопроводе теле обтекания постоянного сечения, соединенные через диск силопередающего элемента с датчиком усилия, при этом каждое телообтекания установлено на рычаге, а ось каждого рычага пересекает ось измерительного канала,Недостатком известных устройств является сложная механическая система передачи и необходимость осреднения усилия для получения средне массового импульса. Наличие осей у рычагов крепления тел обтекания приводит к появлению сил трения, снижающих точность работы устройства,Цель изобретения - повышение точности.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения расхода воздуха, содержащем установленные в измерительном трубопроводе тела обтекания, соединенные через диск силопередающего элемента с датчиком усилия, в стенке измерительного трубопровода установлены упругие пластины, а каждое тело обтекания выполнено в виде тонкой пластины трапециевидной формы, жестко закрепленной меньшим основанием с диском силопередающего элемента, а большим основанием с упругой пластиной.. На фиг, 1 представлено устройство, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1.Устройство для определения расхода воздуха содержит тела обтекания 1, выполненные в виде тонких плоских пластин трапециевидной формы с шириной, изменяющейся пропорционально радиусу ее расположения, относительно оси измерительного канала 2. Каждое из тел обтекания 1 жестко закреплено с одной стороны на диске 3, а с другой - на упругих пластинах 4, закрепленных через стойки 5 на корпусе измерительного канала 2. Диск 3 соединен через тягу 6 с датчиком усилия 7. Датчик усилия 7 установлен во внутреннем корпусе 8 измерительного канала, котооый крепится к обечайке 9 корпуса из 5 10 15 20 25 30 35 40 центрируется на коке 10 двигателя 11. Коллекзорная крышка 12 закреплена на корпусе измерительного канала 2,Устройство для определения расхода воздуха работает следующим образом.Воздух поступает в воздухозаборник измерительного канала 2 и воздействует на тела обтекания 1. Аэродинамические усилия от всех тел обтекания 1 передаются на диск 3 и далее через тягу 6 на датчик усилия 7. Поскольку тела обтекания выполнены в виде тонких пластин трапециевидной формы с шириной, изменяющейся по радиусу пропорционально радиусу, то аэродинамическое усилие воздействия на них со стороны любого кольцевого сечения потока воздуха будет пропорционально радиусу этого кольцевого сечения, А так как площади кольцевых сечений пропорциональны радиусу расположения этих сечений, то датчик усилия 7 воспринимает величину усилия пропорциональную квадрату скорости потока.Аэродинамическая сила, действующая на тела обтекания 1, пропорциональна скоростному напору, коэффициенту лобового сопротивления и площади поверхности тел обтекания. Усилие й, воспринимаемое датчиком 7, пропорционально сумме сил, действующих на все тела обтекания 1. Форма каждого тела обтекания с хордой, изменяющейся пропорционально радиусу, обеспечивает осреднение аэродинамического усилия в радиальном направлении, а наличие равномерно расположенных по окружности нескольких тел обтекания обеспечивает осреднение воспринимаемого аэродинамического усилия в окружном направлении. Осредненное усилие может быть выражено аС кИ=Соп СР(Я-)=СсюМ Р "Тю(й) й где С - коэффициент лобового сопротивления;о -- среднее значение скоростногоФ2напора;Рн, Рн - статистическое и полное давление воздуха;Тн - температура окружающего воздуха;Р - площадь поверхности тел обтекания;М - среДнее значение числа Маха;К - показатель адиабаты;1723441 л(М) - газодинамическая функция изменения давления при вдиабатическом разгоне воздуха;Оь - расход воздуха. к 6= сопь " р(м) -соим - ,) Ст ГтСоставите Тех е М. М. Метелкин ентал едактор М, Товтин . р д Морг Корректор О. Ципл каэ 1058 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5Коэффициент лобового аэродинамичеХ оф аского сопротивления Сх для тонких пластинХарактер функции ОРнХ Р офу ц иО)таков,что имеет практически постоянное значение вшироком диапазоне чисел М и Ве, т, е. Рас- при изменении аргументана 1 вели- ходов воздуха, проходящих по измерительРйному каналу 2. Показатель адиабаты для чина функции изменяется на величину 0,1- воздуха К,4. Площадь поверхности изме,3, что позволяет по формуле (2) няется пропорционально радиусутелаобте- определить Расход воздуха ОВ по величине кания и обеспечивает радиальное Усилия й в 3 раза точнее, чем определяется осреднение; 15 сама величина усилия й.Формула изобретенияКак следует из уравнения (1) отношение Устройство для определения расхода й воздуха, содержащее установленные в изРнявляется однозначной функцией числа мерительномтрубопроводетела обтеканияФ20 соединенные через диск силопередающего Маха, Газодинамическая функция, плотнбэлемента с датчиком усилия, о т л и ч а юсти тока ц(М) является также однозначнойщ е е с я тем, что, с целью повышения точфункцией числа Маха, что позволяет установить однозначную функциональную зависивода установлены упругие пластины, а мость между о(М) ипоэтому расход 25 каждое тело обтекания выполнено в видеРн тонкой пластины трапециевидной формы, воздуха ОЕ определяется по формуле жестко закрепленной меньшим основаниемс диском силопередающего элемента, а большим основанием - с упругой пласти 30 ноиА-А