Устройство для измерения пульсирующих давлений

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик330366 Зависимое от авт, свидетельства-3 аявлено 31.7111.1970 (М 1470243/18-10)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 24,11,1972. Бюллетень8Дата опубликования описания 18.1 Ъ.1972 М, Ь,л, б 011 13/02 Комитет пе делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУД К 531.87,91 (088.8) Авторизобретения О. И. Мельников Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ДАВЛЕНИЙИзобретение относится к индуктивным датчикам давления и может быть использовано лри измерении пульсирующих давлений на летательных аппаратах.,Известны устройства для измерения пульсирующих давлений, содержащие два чувствительных элемента, являющихся якорями индуктивного дифференциального преобразователя, Эти устройства позволяют измерять пульсирующие давления и устранять влияние перегрузок (+д) на измерение,Однако их нельзя использовать для одно 1 временного измерения переменной составляющей пульсирующего давления и перегрузок.Для измерения одновременно действующих переменной составляющей пульсирующего давления и первгрузок и устранения их взаимного влияния в предлагаемом устройстве в датчике давления динамическая и статическая полости соединены каналом, а мембрана, расположенная в статической полости датчика, выполнена с отверстием, при этом с обмотками возбуждения последовательно включен резистор параллельно диагонали мостового демодулирующего выпрямителя, образующего плечо дополнительного измерительного моста, причем источник питания через делитель напряжения подключен к диагонали другого мостового деиодулирующего выпрямителя, образующего смежное плечо дополнительного измерительного моста.На чертеже показана принципиальная схема описываемого устройства.5 Устройство содержит датчик 1 давления сдвумя магнитопроводами 2, 3, на полюсах которых укреплены обмотки 4 и 5, соединенные между собой последовательно-согласно и последовательно с резистором б, .который вклю чен паралельно диагонали мостового демодулирующего выпрямителя 7, а диагональ,другого демодулирующего выпрямителя 8 подключена через делитель напряжения 9 к источнику 10 переменното тока.15 На полосах магнитопроводов 2 и 3 укреплены также обмотки 11 и 12, соединенные через мостовые демодулирующие выпрямители 13 и 14, резисторы Рь Яс, Рз и оглаживающий фильтр 15 с регистратором перегрузок.1 б, Вто рые диагонали мостовых демодулирующих.выпрямителей 7 и 8 соединены через резисторы Л, 1 т-, Ре и сглаживающий фильтр 17 с регистратором давления 18.Между мавнитопроводами 2 и 3 установле- Б ны два чувствительных элемента 19 и 20. Чувствительный элемент 20 снабжен капиллярным отверстием для прохода воздуха в полость между чувствительными элементами 19 и 20. Динамическая и статическая полости 30 датчика 1 соединены каналом 21.Работа устройства происходит следующимобразом, При включечии магистрали пульсирующего давления Р=Р,+рЯ (где р(1) иР, - переменная и постсянная составляющие), давление Р, благодаря каналу 21 и капиллярному отверстию в чувствительном элементе 20 действует на чувствительные элементы 19 и 20 с,двух сторон и не вызывает нхотклонений, т: е. датчик 1 ве реагирует на постоянную составляющую пульсирующего,давления Ро.Переменная составляющая р пульсирующего давления не поступает через капиллярное отверстие в чувствительном элементе 20,так как оно для нее явлеятся большим сопоотивлением. Поэтому благодаря каналу 21 чувствительные элементы 19 и 20 отклоняютсяпод,действием только давления р(1) одновремечно в разные стороны (например, один -вниз, а другой - вверх),Вследствие этого величины воздушных зазоров магнитных цепей дифференциального индуктивного преобразователя изменяются наОдно и то же значение в одном направлении(оба зазора одновременно увеличиваются илиуменьшаются) .Соответственчо одновременно уменьшаютсяили увеличиваются индуктивные сопротивления обмоток возбуждения 4 и 5, что приводитк изменению тока в цепи, в которую они включены последовательно с резистором б и, следовательно, к изменению падения напряженияна резисторе б и ча диагонале выпрямительного моста 7, Поскольку к диагонали выпрямителя 8 подведено от источника 10 питаниячерез делитель напряжения 9 стабильное напряжение, значение которого равно значениюпадения напряжения на резисторе б при отсутствии действия давления, то при действииизмеряемого давления р(г) разность напряжений после выпрямителей 7 и 8 будет пропорциональна изменению пздения напряжения нарезисторе б. Эта разность напряжений, пропорциональная измеряемому давлению р(1)через сглаживающий фильтр 17, поступает парегистратор давления 18.Одновременно с действием давления р (1) начувствительные элементы 19 и 20 действуетвиброперегрузка (+д), которая вызывает отклонение их одновременно в одном и том женаправлении. При этом величины воздушныхзазоров магнитных цепей дифференциальногоиндуктивного преобразователя изменяютсяодновременно на одно и то же значение в разных направлениях (например, один зазор увеличивается, а другой - уменьшается, или наоборот). Вследствие этого индуктивное сопротивление обмотки 4 уменьшается, а индуктивное сопротивление обмотки 5 увеличиваетсяили наоборот.Так как обмотки 4 и 5 соединены последовательно-согласно, то в результате их суммарноеиндуктивное сопротивление не изменяется,ые изменяются также величина тока, нротекающего через резистор б и величина падениянапряжения на нем,5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 бО В этом случае к диагонали выпрямителей 7 и 8 будут приложены одинаковые величичы напряжений, их разность после выпрямления будет равна нулю и, следовательно, перегруз,ка,не будет влиять на регистратор давления 18.В то же самое время прои деиствии перегрузки вследствие взаимоиндукции напряжение на обмотке 11 будет уменьша 1 ься, а на обмотке 12 - увеличиваться или наоборот. В результате на диагонали выпрямительного моста 14 напряжение уменьшается, а на диагонали выпрямительногс моста 18 - увеличивается, или наоборот. Разность выпрямленных напряжений, пропорциональная величине перегрузки (+д), через сглаживающий фильтр 15 поступит на регистратор перегрузок 1 б. Так как при действии давления р, как было отмечено, воздушные зазоры магнитных цепей дифференциального индуктивного преобразователя одновременно увеличиваются или уменьшаются на одно и то же значение, то одновременно уменьшаются или увеличиваются на одно и то же значение индуктивьые сопротивления обмоток 4 и 5.Так как обмотки 4 и 5 соединены последовательно, то их изменение индуктивного сопротивления, т. е. одновременное увеличение или уменьшение на одну и ту же величину, вызовет соответствующее изменение тока, протекающего по ним, а напряжения на обмотках 4 и 5, вследствие равенства их индуктивных и активных сопротивлений, останутся равными друг другу.Также, вследствие взаимоиндукции, останутся равными друг другу напряжения,на измерительных обмотках 11 и 12. Разность этих напряжений после мостовых выпрямителей 18 и 14 будет равна нулю, и,на регистратор пе.регрузок 1 б сигнал не поступит, т. е. давление р( ) не будет влиять на измерение вибропере/1грузок.Таким образом, устройство обеспечивает измерение только переменной составляющ "Р)еир( ) пульсирующего давления Ри одновременно измеряет виброперегрузки (+д),При .этом устранено взаимное влияние давлений и виброперегрузок (Р и +д) на измерения.С помощью данного устройства может бытьвыявлена причино-следственная связь между частотами и амплитудами пульсаций давления в пограничном слое крыла самолета и частотами и амплитудами вибраций обшивки крыла и других несущих поверхностей.Предмет изобретенияУстройство для измерения пульсирующ авлихд ении, содержащее датчик давления с двмя мемб араиными чувствительными элементас двуми и дифференциальным индуктивным преобистсоединены последовательно и подключеньочнику питания, а измерительные обмоткивключены в плечи измерительньного моста, ирегистратор, отличающееся темтем, что, с целью330366 Составитель О. ПолевТехред Е. Борисова Корректор Т, Бабакина Редактор С. Хейфиц Заказ 142 Изд. М 2 Тираж 44"., ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография Ъов 24 Главпатнграфпрома, Москва, Г, ул. Маркса - Энгельса, 14 измерения одновременно действующих переменной составляющей пульсирующего давления и перегрузок и устранения их взаимного влияния, в датчике давления динамическая и статическая полости соединены каналом, а мембрана, расположенная в статической полости датчика, выполнена с отверстием, при этом с обмотками возбуждения последовательно включен резистор параллельно диагонали мостового демодулирующего выпрямителя, обра. зующего плечо дополнительного измеритель. ного моста, причем источник питания через делитель напряжения подключен к диагонали другого мостовото демодулирующего выпрямителя, образующего смежное нлечо дополни тельного измерительного моста.