Устройство для электромагнитного моделирования физических полей

Оп ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 120578 (21) 2617030/18-24 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитет СССР,но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЧОЛЕЧ генератор магнитного поля, блокпитания, выходы которого подключеныко входам блока переменных емкостей,измерительные датчики, выполненные ввиде соленоидов, выходы которых черезкоммутатор соединены со входами измерительного блока, генератор магнитногополя выполнен в виде групп витков соленоида, закрепленных на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах,плоскости которых подвижны относительно друг друга, причем на жестких прямоугольных диэлектрических каркасахустановлены направляющие элементы, вкоторых расположены соленоиды измерительных датчиков, оси которых совпадают с плоскостями групп витков соленоида, выходы соленоидов измерительныхдатчиков через гибкие диэлектрическиенити связаны с соответствующими жесткими прямоугольными диэлектрическимикаркасами, группы витков соленоидовподключены к выходам блока переменныхемкостей. Техническая реализация устройства для электромагнитного моделирования физических полей представлена на чертеже. Изобретение относится к средстваманалоговой вычислительной техники ипредназначено для электромагнитногомоделирования физических полейи выполнения измерений магнитных потенциалов в моделируемых областях.Известно устройство для моделиро"вания трехмерных поступательно-циркуляционных потоков 11, содержащееблок питания, измерительный блок, контролирующие и измерительные датчики,блок трансформаторов, блок задания пе- .ременного однородного магнитного поля.Наиболее близким техническим,решением к изобретению является устройство для электромагнитного моделирования физических полей (2, содержащее контролирующие и измерительныедатчики, соединенные через коммута Оторы с регистрирующими блоками, блокпитания, блок регулирования магнит.ного потока, усилители, фазовращатели, блок нонтроля циркуляции.Недостатком известных устройств 25является недостаточная точность моделирования,С целью повышения точности в устройстве для электромагнитного моделирования физических полей, содержащем 30748449Так как датчики расположены по изопотенциальным поверхностям поля, то,без модели они дают нулевые показатели, а с моделью - приращение потен,циала в поле вызванных скоростей обращенного движением твердого тела внеоднородном потоке. Показания датчиков позволяют определить значениескоростей и давлений на поверхноститела и в лОтоке, коэффициенты боковой силы и момента, рассчитать коэффициенты присоединенной массы имомента инерции, обусловленные неоднородностью потока. Эти данныенеобходимы для расчета гидродинамических характеристик транспортныхсредств (например корпусов судов приизменении режимов движения, ускорении,повороте или при их движении в неод"нородной среде,Предложенное устройство позволяетуменьшить время подготовки и проведения электромагнитного моделированияв 5-10 раз при увеличении точности иисключениислучайных погрешностей,Формула изобретения Устройство содержит блок питания 1, представляющий собой генератор ультразвуковой частоты, на выход которого включены параллельно блок переменных емкостей 2 и обмотка соленоида вит" ков группы 3 которой закреплены на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах 4, плоскости которьй подвижны относительно друг друга. Измерительные датчики 5, представляющие собой соленоиды, длина которых на 2-3 порядка больше диаметра витков, установлены в направляющих элементах 6 (например трубках из диэлектрика), которые располагаются в плоскостях витков 3, Направляющие элементы 6 позволяют датчикам 5 двигаться лишь в плоскости витков, т.е. потенциал обо" их торцов датчика остается одинаковым,независимо от перемещения витков 3на каркасе 4, что исключает необходимость предварительной: тарировки 20 .датчиков при изменении положения каркасов 4 относительно друг друга. Торцы датчиков подпружинены .гибкими диэлектрическиминитями 7, представляющими собой в данном случае резиновые 5растяжки, закрепленные на торце датчика 5 и каркасе 4. Датчики 5 вклю-чены на входы коммутатора 8, выходкоммутатора включен на измерительныйблок 9. В случае необходимости в область модели неоднородного поля помещается модель обтекаемого тела 10.Монтаж цепей питания, промежутковмежду витками 3 и между датчиками 5и коммутатором 8 и измерительным блоком 9 выполнен бифилярной проводкой.35Работа устройства пройзводитсяследующим образом. Жесткие каркасы 4с витками 3 соленоида выставляютсятаким образом, чтобы внутри соленоида магнитное поле витков 3 с током 40было геометрическиподобно моделируемому физическому полю. Критериемустановки, служит расстояние междуплоскостями витков, пропорциональноеизменению напряженностимагнитйогополя, индуцируемого витками 3, Таккак геометрическая форма соленоидаизменилась блоком 2, колебательныйконтур настраивается в резонансныйрежим. 50КонТроль осуществляется измерительным блоком 9 по максимальному показа нию одного измерительного датчика 5,располагаемого перпендикулярно плоскости витка. Внутри обмотки помещается модель обтекаемого тела 10, датчики 5 передвигаются в направляющихэлементах 6 или вместе с ними в плоскостях витков до тех пор, пока первые торцы датчиков 5 не коснутся поверхности модели 10, где они Фиксируются Янитями 7. Датчики 5 через коммутатор8 включаются на измерительный блок 9,а щоизводятся необходимые измерения,Устройство для электромагнитногомоделирования Физических полей, содержащее генератор магнитного поля,блок питания, выходы которого подключены ко входам блока переменных емкостей, измерительные датчики, выполненные в виде соленоидов, выходыкоторых через коммутатор соединенысо входами измерительного блока,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности, генератормагнитного поля выполнен в виде группвитков соленоида, закрепленных нажестких прямоугольных диэлектрических каркасах, плоскости которых подвижны относительно друг друга, причем на жестких прямоугольных диэлектрических каркасах установлены на-правляющие элементы, в которых расположены соленоиды измерительных датчиков, оси которых совпадают с плоскостями групп витков соленоида, выходы соленоидов измерительных датчиков через гибкие диэлектрическиенити связаны с соответствующими жесткими прямоугольными диэлектрическимикаркасами, группы витков соленоидовподключены к выходам блока переменныхемкостей,. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР 305487, кл, С 06 О 7/44, 1969,2. Авторское свидетельство СССР 487400, кл. 6 06 С 7/44, 1973,748449 Составитель И.ДубининаРедактор Н,Каменская Техред А. Куликовская Корре Шароши 4242/38 ,Ти ЦНИИПИ Государствен по делам иэобре113035, Москва, ЖЭа аж 751 Подйисноного комитета СССРений и.открытий35 ф Раушская наб., д. 4/ Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4УУр ДУ"Ву-;. .уя;, Уж ",д