Струйный датчик угловой скорости вращения объекта

2ИЗОВРЕТЕН ИЯ Союз Сфватсмих Социалиюицвских Ресвублик(45) Дата.опубликования описаиия 05.06,78 Гооудвротвеииый коматот Соеотв Мкнкотров СССР оо дояам кзобратоек в открытка(54) СТРУЙНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВРАШЕНИЯОБЪЕКТА Изобретение относится к областииз-мерительной 1;ехиики, в частности, к струйным датчикам угловой скорости вращения различных объектов, например летательных аппаратов.Известны струйные устройства для иэмвреиия угловой скорости вращения объек. та, содержащие. источник давления питания. пневмодроссели, сопло питания, рас,ходное сопло и дренажный клапан Ц ,Недостатками этих устройств являтотся,то малые точность и чувствительность изме раний. Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является струйныйдатчик скорости вращения объекта, содержащий связанный с объектом корпус с избмерительной газовой камерой, вход которой через постоянное пневмосопротивле 20иие соединен с.источником газа постояввого давления, а выход через Г-образнымиклапан в корпусе - с проходным соплом,маиометрический измеритель давления втазмарательной камере и рщ;ходаый ко З нус, через державку скрепленный с корпусом датчика 2),Однако указанный датчик имеет низкую точность измерения угловой скорости вращения объекта, функционирующегов условиях действия на него больших поперечных перегрузок и резкого перепададавления во внешней среде.Низкая точность измерения угловойскорости вращения объектов с помощью язв".,стного датчика определяется тем, чтопомимо центробежной силы, возникающейот чистого вращения объекта и приложенной к заслонке датчика, на последнююдействует также дополнительная инерци-онная сила. Это дополнительная инерционная сила возникает вследствие ускоренного поперечного перемещения объекта,обусловленного действием изменяющихсяпо определенному закону поперечных перегрузок. Таким образом, общее перемещение заслонки складывается иэ перемощения вызываемого центробежной силой и находящегося в однозначном функ .циональнм состоянии с угловой скоростьювращения объекта, и перемещения, обусдовленногр. врзмущающим действием до-яполнительной инерционной сиды. второеперемещение привсдит кпоявлению "пе-рерасхода иди недорасхода" газа череэ расходное отверстие. В результате 5возникает возмущающее отклонение давпения газа в измерительной камере, которое обуславливает наличие погрешности в показании манометрического измеритела, а следовательно, и погрешности в Оопределении действительной скорости вращения объекта,Кроме того, в этом датчике в случаерезкого перепада давления во внешней сре-де, который может иметь место, например, при спуске объекта в атмосфере сбольшой скоростью, возникает значительное изменение,"расхода газа через расходное отверстие независимо от того, чтоскорость вращения объекта сохранаетса 2 Опостоянной, Это изменение расхода такжеприводит к погрешности в показаниях дат-чика.Целью изобретения является повышение точности измерения угловой скорости . 5вращения объекта в условиях воздействияна него значительных поперечных перег, рузок и резкого перепада давления во твнешней среде,Это достигаетса тем, что в корпусепредлагаемого д атчика симметрично по отношению к имейщемуся Г-образному канаду выполнен дополнительный Г-образныйканал с расходным соплом и расходнымконусом, причем расходные конусы черездержавки подвешены на пружинных растяжках, одни иэ которых скреплены с корпусом, а другие - с регулировочными винтами, установленными в уплотнительныхкольцах на корпуса стабилизационной ка.- 40меры, сообщающейся через дренажныйканал с внешней средой.На чертеже приведена конструктивнаясхема описываемого струйного датчика 45 состоящего из корпуса 1 в котором Вы полнена измерительная газовая камера 2, , вход 3. которой через постоянное пневмосопротивдение 4"соединен с каналом 5 систочником газа постоянного давления, 6. ЗО Выходы 7 измерительной газовой каме" ры посредством симметричных Г-образных каналов 8 сообщены с расходными соплами9, в которые входит, образуя зазор, расходные конусы, 10, скрепленные с держав кеми 11, установленными посредством шарннров 12 на корпусе 13 стабилизационной камеры 1 , которая сообщена с внешней средой через дренажный клапан 15., йержавки 10 подвешены на пружинных 6 О растяжках 16, одни концы 17 которыхскреплены с корпусом датчика, а другие,концы 18 - с регулировочными винтами19, установленными в уплотненных кольцах20, расположенных иа корпусе стабилиФзационной камеры. Измерительная камерасообщена с манометром 21,Струйный датчик угловой скорости работает следующим образом.Перед началом работы датчик настраиварт при помощи регулировочных винтов19 с таким расчетом, чтобы при нулевойскорости вращения объекта был некоторыйрасход газа иэ измерительной камеры 2через Г-образные каналы 8 и сопла 9 встабилизационную камеру 14. Соответствующее этому расходу давление газа визмерительной камере принимается за нулевую точку шкады манометра 21,При появлении угловой скорости вращения объекта, а значит, корпуса 1 датчика, возникают центробежные сиды, которые приводят к разнонаправленному радиальному перемещению расходных конусов 10, В результате произойдет изменение (увеличение) зазора между конусами 10 и расходными соплами 9, чтоприведет к изменению цавления в измерительной камере 2. Это изменение будетзафиксировано манометром 21 и, следовательно, будет указано значение скорости вращения объекта.В случае действия на объект поперечной силы ( перегрузок) расходные ко нусы 10 будут однонаправпенно перемещатьса навстречу действующей силе, приводя к увеличению зазора в одной паре расходного сопла 9 и расходного конуса 10 и в той же степени - к уменьшению зазора в противоположной паре расходцо го сопла 9 и расходного корпуса 10. Таким образом, суммарный расход газа че рез симметричные Г-образные каналы 8 из измерительной камеры 2 останется тем же. Показания манометра 21 йрй этом будут лишены погрешностей, обусдовденных действием поперечной перегрузки. Независимо от резкого перепада дав ленин во внешней среде стабилизационнаякамера 14 и дренажный клапан 15 обес нечивают расчетное давление на срезе расхиных сопл 9.Формула изобретенияСтруйный датчик угловой скоростивращения объекта, содержащий связанный с объектом корпус с измерительнойгазовой камерой, вход которой через поЬгоанное пневмосопротивдение соединен аСоставитепь В. Куприяновйфип Техред 3. Фанта КорРе Гоксоч едакт 1112 го комитета Сове обретений и открытий 5, Раушская наб., аПодписноета Министров Патент, г.йкгород, уи. Ъаектная, 4 иап П источником газа постоянного давления, а выход через Г-образный канал в корпусе - с расходным соплом, манометрический измеритель давления в измерительной камере и расходный конус, через державку скрепленный с конусом датчи ка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения угловой окорости вращения объекта в условиях воздействия на него значительных поперечных перегрузок и резкого перепада давления во внешней среде, в корпусе симметрично Г-образному каналу выполнен дополнительный Г-образный канал с расходным соплом и расходным конусом, причем, расходные конусы через державки . подвешены на пружинных растяжках, одни 3903/35 Тираж ЦНИИПИ Государственнопо депам нз 113035, Москва, Жиз которых скреплены с корпусом, а другие - с регулировочными винтами, установленными в уплотнительных кольаах накорпусе стабилизационной камеры, сообщающейся через дренажный клапан с вйешней средой. Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе:1. Залманзон Л. А. Аэрогидродинамическне методы измерения входных парамат ров автоматических систем. М., "Науками, 1973, с, 272-282.2, Ибрагимов И, АФарзайе Й. Г.,Илясор Л, В, Элементы и системы пнев моавтоматики М., Изд-вь Высшая школа", 1975, с. 279.