Устройство для измерения параметров bttpa с борта движущегося корабля

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свес Советских Социалистических Республик,Ы П К б 01 р 5/02 присоединением заявкиКомитет по двлавю изобретений и открыти при Совете Министров СССРиоритет 1,46.086 (088.8 публиковано 12 11,1971, Бюллетень8 ата опубликования описания 9.И 11.197 Авторыизобретен В. Куман, В, А. Кротов, Э. П. Пянтковская Е. фельд,ма явител СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРА" С БОРТА ДВИЖУЩЕГОСЯ КОРАБЛЯ В известных устройствах для измерения и регистрации средней скорости и направления ветра с двчжущетося объекта, построенных на вращающихся трансформаторах, наличие значительных погрешностей при маневрировании и циркуляции корабля не обеспечивает заданной точности измерения параметров истинного ветра и надежности,Для увеличения надежности работы и упрощения схемы:предлагаемое устройство снаб жено двумя линейными вращающимися трансфарматорами (ЛВТ), двумя синусно-косинус- ными вращающимися трансформаторами (СКВТ) и суммирующим устройством, установленными таким образом, что ротор одно го ЛВТ связан с выходом устройства преобразования скорости наблюдаемого ветра, а выходная обмотка его подключена к статорной обмотке одного СКВТ, ротор которого связан с суммирующим устройством, склады вающим величины направления наблюдаемого ветра и курса корабля; ротор второго ЛВТ связали с выходом устройства измерения скорости корабля, а выходная обмотка его подключена к статорной обмотке второго СКВТ, 25 ротор которого развернут на угол, равный курсу корабля, лри этом выходная синусная и касинусная обмотки одного СКВТ включены последовательно и в противофазе с аналогичными обмотками второго СКВТ. 30 Для увеличения точности измерения составляющих скорости истинного ветра при разбросе параметров элементов устройства в цепи разложения скорости корабля по составляющим между ЛВТ и СКВТ включены масштабный вращающийся трансформатор (ЧВТ) и регулируемое сопротивление,Кроме того, для получения величин скорости и направления истинного ветра в виде угла поворота устройство снабжено векторным построителем, построенным на вращающихся трансформаторах, на вход которого подаются сигналы, пропорциональные составляющим скорости истинного ветра в земной си. стеме координат.Схема предлагаемого устройства лана на чертеже.Устройство содержит датчик 1 ветра, центральный прибор 2 и векторный построитель д, соединенные между собой электрическими связями 4 и 5. Кроме того, имеются сельсиндатчик б курса, расположенный в приборе 7 (компас или прибор, транслирующий курс корабля) и ЛВТ 8, расположенный в приборе 9 (лаг или прибор, транслирующий скорость корабля). Воздушный поток, воздействуя на флюгарку 10, разворачивает ее вдоль потока. Под действием момента, создаваемого флюгаркой, .крыльчатка 11 с помощью поворотного устройства (на чертеже не показано) уста 29603665 навливается навстречу потоку и начинает вращаться со скоростью, пропорциональной скорости наблюдаемого ветра, Совместно с ней вращается ротор асинхронного тахогенератора 12, вырабатывающего напряжение, пропорциональное скорости вращения ротора, а следовательно, и скорости, наблюдаемого ветра. Это напряжение поступает в блок 13 измерения скорости ветра,и сравнивается с выходным напряжением ЛВТ 14, прошедшим через МВТ 15 и фазирующее устройство 1 б, Сигнал рассогласования поступает на усилитель 17, в котором усиливается, а затем подается н а дв ига тель 18, кото рый р аз вор ачивает ротор ЛВТ 14 до момента достижения 15 равенства сравниваемых напряжений. Угол поворота ротора ЛВТ 14 пропорционален его выходному напряжению, равному напряжению тахогенератора 12, а следовательно, скорости наблюдаемого ветра. Кинематически 20 связанное с ротором шкальное устройство 19 будет показывать величину скорости наблюдаемого ветра. Фазирующее устройство 1 б служит для фазировки сравниваемых напряжений. МВТ 15 служит для подгонки характеристики блока 13 измерения скорости ветра в зависимости от характеристики датчика ветра 1 при тарировке. Флюгарка 10 разворачивает ротор сельсина-датчика 20 и с помощью сельсинной следящей системы, работающей в З 0 трансформаторном режиме (сельсинчприемник 21, усилитель 22, двигатель 23 и шкальное устройство 24) направление наблюдаемого ветра в виде угла, поворота передается в центральный прибор 2. Показания снимаются со шкального устройства 24 и могут быть получены в виде угла поворота в кинематической цепи двигателя 23,В приборе 7 ротор сельсина-датчика б раз ворачивается на угол, равный курсовому углу К Этот угол транслируется,в центральный прибор 2 с помощью следящей системы на сельсинах, работающих в трансформаторном режиме, состоящей из сельсина 25, двигателя 45 2 б, усилителя 27 и шкального устройства 28. Величины направления наблюдаемого ветра и курса корабля складываются суммирующим дифференциалом 29. Ротор СКВТ 30 разворачивается на этот суммарный угол, а напряжение, поступающее на его статорную обмотку с ЛВТ 14, равно/1 = Ко Ж (1,где (/ - напряжение питания ЛВТ 14,55К - коэффициент пропорциональности,Выходные напряжения синусной и косинусной обмоток СКВТ 30 равны60С/х= К 1 Ц соз(К+ Кч) == К, К, К ь 1 сов(К+ К),У у, = К 1 У 1 з 1 П (К + КЪT) = К, Ко У У з 1 п(К+ К),4 где с 1 х - напряжение косинусной обмотки, У - напряжение синусной обмотки,К 1 - коэффициент пропорциональности,ЛВТ, расположенный в 1 приборе 9 подает на вход СКВТ 31 через МВТ 32 и регулируемое сопротивление 33 напряжение, пропорциональное скорости корабля Р, а ротор СКВТ 31 поворачивается:на величину К Применив такие же рассуждения, как с СКВТ 30, получим напряжения, пропорциональные составляющим скорости корабля в земной системе координат (ось Х направлена на север),1.1 х= Кз 7 х = Кз Р сов К, = Кз т = Кззп К. Так как синусные и косинусные обмотки обоих СКВТ 30 и 31 включены в противофазе, т. е. на вычитание, то получим Ух = Ух - Ух= Кз Фх - Кз "х == Кз(фх - х) = Кзх, 1 г= У - У= Кз фт - Кз= Кз(ь - у) = Кз "т, где х и /у - составляющие скоростиистинного ветра в земной системе координат;Ух, и Уг - выходные напряжения. Регулируемое сопротивление ЗЗ и МВТ 32 обеспечивают подгонку фаз и амплитуд выходных напряжений СКВТ 31 с выходными напряжениями СКВТ 30, исключая влияние разброса параметров элементов устройства, Полученные выходные напряжения через выходные цепи 34 и 35 обеспечивают трансляцию составляющих скорости ветра 1 х и Р в устройства корабельной автоматики. Эти же напряжения Ух, и Упо электрическим связям 5 поступают на статорные обмотки СКВТ Зб в векторном построителе 3. Компенсируя с помощью усилителя 37 и двигателя 38 напряжение на одной из роторных обмоток СКВТ Зб, получаем в кинематической цепи двигателя 38 и на шкальном устройстве 39 величину направления истинного ветра К в виде угла поворота, Напряжение с другой роторной обмотки СКВТ Зб пропорционально скорости истинного ветра К Это напряжение с помощью следящей системы, состоящей из ЛВТ 40, двигателя 41, усилителя 42 и МВТ 43, преобразуется в угол поворота. Фазировка напряжения, поступающего от СКВТ Зб, с напряжением компенсации производится регулируемым сопротивлением 44, а согласование масштаба шкального устройства 45 с помощью МВТ 43, Показания скорости истинного ветра Р снимаются со шкального устройства 45.В устройстве может быть несколько векторных построителей, подключенных аналогичным образом и расположенных в различных частях корабля.Трансляция величин ЯГ, Ки, Р и К может осуществляться также с помощью любых дистанционных передач, использующих в качестве входного параметра угол поворота.В данном описании показан один из вариантов выполнения устройства, что не исключает возможного применения его в других исполнениях. П реди ет изобретения1. Устройство для измерения параметров ветра с борта движущегося корабля, содержащее датчик ветра и устройство преобразования скорости и направления ветра в угол поворота, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности работы, упрощения схемы устройства, оно снабжено двумя линейными вращающимися трансформаторами (ЛВТ), двумя синусо-косинусными вращающимися трансформаторами (СКВТ и суммирующим устройством, установленными таким образом, что ротор одного ЛВТ связан с выходом устройства преобразования скорости ветра, а выходная обмотка его подключена к статорной 5 1 О 15 20 25 обмотке одного СКВТ, ротор которого связан с суммирующим у"строЙством, складывающим величины направления наблюдаемого ветра и курса корабля; ротор второго ЛВТ связан с выходом устройства измерения скорости ко. рабля, а выходная обмотка его подключена к статорной обмотке второго СКВТ, ротор которого развернут на угол, равный курсу корабля, при этом выходная синусная и косинусная обмотки одного СКВТ включены последова. тельно и в противофазе с аналогичными обмотками второго СКВТ.2. Устройство по л, 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения составляющих скорости истинного ветра при разбросе параметров элементов устройства, в цепи разложения скорости корабля по составляющим между ЛВТ и СКВТ включены масштабный вращающийся трансформатор и регулируемое сопротивление.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения величин скорости и направления истинного ветра в виде угла поворота, оно снабжено векторным построителем, построенным на вращающихся трансформаторах, на вход которого подаются сигналы, пропорциональные составляющим скорости истинного ветра в земной системе координат,