Система для измерения распределения давления на поверхности модели летательногоаппарата

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 32 О 71 О Сове Советскит Сацивлистическив Реслублии.ф Зависимое от авт. свидетелвства-ПК С 011 45445/18-10) 3 аявлено 01,Ч 1,1970 (л 0 явкис присоединением Комитет ио делам аобретеиий и открытий лри Совете Министров СССРриор итет -публиковано 04.Х 1,197 УДК 531,787.91(08 плетеньДата опубликования описания 29.Х 11.1971 Авторзобретения А. В. Зосимов Заяви тел СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ МОДЕЛИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТАИзобретение относится к измерительным устройствам, предназначенным для исследования распределения давления внешней среды на поверхности твердого тела,Известны системы для измерения распреде ления давления на поверхности модели летательного аппарата, содержащие датчики давления, расположенные внутри модели или вне ее и регистрирующую аппаратуру. Измеряемое давление к датчикам подводится через дренаж ные отверстия на поверхности модели и пневматические трассы. Обычно число точек на поверхности модели, в кторых давление измеряется одновременно или в течение одного эксперимента, равно числу датчиков и числу ка палов аппаратуры, т. е. измерения производятся дискретно - по точкам. Следовательно, для получения подробной картины распределения необходимо проводить измерения в большом числе точек, расположенных с малым интерва лом, а для измерения давления в большом числе точек необходимо большое число пневматических трасс, датчиков давления и каналов аппаратуры, используемых в одном эксперименте, или большое число экспериментов, Кроме того, дискретные измерения распределения давления не дают возможности надежно регистрировать резкие скачки и пики давления, а в ряде случаев технически невыполнимы изза того, что невозможно сделать дренажные 30 отверстия и проложить пневматические трасты, например, вблизи кромки тонкого крыла.В описываемой системе с целью обеспечения возможности непрерывного измерения профиля давления на исследуемой поверхности вдоль заданной линии, чувствительный элемент выполнен в виде электролюминесцентного конденсатора, одна обкладка которого образована поверхностью металлической модели, а другая - прозрачным электропроводящим слоем, между которыми нанесен электролюминесцентный слой и слой диэлектрика, диэлектрическая проницаемость, которого зависит от давления, (например, слой эпоксидной смолы).На фиг. 1 изображена схема предлагаемой системы; на фиг, 2 - участок чувствительного элемента, разрез,Система состоит из чувствительного элемента 1, расположенного на поверхности модели 2, которая установлена в рабочей части аэродинамической трубы, показанной условно штриховой линией 3. Питание чувствительного элемента осуществляется при помощи блока питания 4. Светящаяся внешняя поверхность чувствительного элемента 1 отражается при помощи объектива б на вход оптического сканирующего устройства б, которое пропускает свет на вход фотоэлектрического регистратора 7 только от одной какой-либо точки (элементарного участка) поверхности чувствительногоэлемента 1, в которую в данный момент оно направлено. (На фиг. 1 показан ход лучей от одной точки чувствительного элемента 1).Чувствительный элемент 1 представляет соБой пленочный электролюминесцентный кон денсатор, одной обкладкой которого служит поверхность металлической модели 2, а другой - прозрачный электропроводящий слой 8, Электрическое напряжение У от блока питания 4 подается одним полюсом на металличес О кую модель 2, а другим - на электропроводящий слой 8. Между поверхностью модели 2 и электропроводящим слоем 8 нанесен слой специального диэлектрика 9, например, эпоксидной смолы ЭД, диэлектрическая проницае; мость или толщина которого зависят от давления, и электролюминесцентный слой 10. (Действие давления на чувствительный элемент показано на чертеже широкими стрелками, а свечение электролюминесцентного слоя - 20 сплошными стрелками), Общая толщина чувствительного элемента составляет примерно 0,1 мм.Система работает следующим образом.При включении блока питания 4 на чувсгви тельный элемент 1 подается переменное электрическое напряжение, под действием которо,го электролюминесцентный слой 10 светится. Если давление, действующее на чувствительный элемент, равномерно вдоль его поверхно- ЗО сти, то свечение слоя 10 также равномерно, При работе аэродинамической трубы модель 2 обдувается потоком воздуха, вследствие чего давление на чувствительный элемент становится неравномерным. 35Поскольку диэлектрическая проницаемость или толщина слоя 9 зависят от давления, то эффективная напряженность электрического поля, возбуждающего электролюминесцвнцию в слое 10, также зависит от давления: в местах, 40 где давление больше, напряженность меньше. В свою очередь, яркость свечения электролюминесцентного слоя 10 зависит от напряжения электрического поля (вид зависимости экспоненциальный). Таким образом, яркость свечения слоя 10 в данном месте зависит от величины давления в этом месте, распределение яркости свечения чувствительного элемента соответствует распределению давления вдоль его поверхности, Оптическое сканирующее устройство б непрерывно во времени просматривает поверхность чувствительного элемента по заданной траектории сканирования. При этом в каждый момент времени на фоторегистратор 7 пропускается свет только от одной, какой-либо точки чувствительного элемента, следовательно, выходной сигнал фоторегистратора 7 меняется во времени в соответствии с изменением давления вдоль траектории окапирования, т. е. выходной сигнал аналогичен телевизионному сигналу,Выходной сигнал с фоторегистратора может быть использован в дальнейшем для графического построения распределения давления или для визуализации картины распределения давления с помощью воспроизводящего телевизионного устройства.Предмет изобретенияСистема для измерения распределения давления на поверхности модели летательного аппарата, содержащая чувствительный элемент, оптическое сканирующее устройство ., фотоэлектрический регистратор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности непрерывного измерения профиля давления на исследуемой поверхности вдоль заданной линии, в ней чувствительный элемент выполнен в виде электролюминесцентного конденсатора, одна обкладка которого образована поверхностью металлической модели, а другая прозрачным электропроводящим слоем, между которыми нанеси электролюминесцентный слой и слой диэлектрика, диэлектричеакая проницаемость которого зависит от давления, например. слой эпоксидной смолы.пографня24 Глаюполнграфпрома, Москва, Г, ул. Маркса - Энгельса, 14 Заказ 951ЦНИИПИ Изд,1588 Тяраж 473тета по делам изобретений и открытий при С Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписноее Министров СССР