Измеритель скоростного напора

Союз Соеетскни Соцмалнстнческна РеспублнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ(51) М. Кл.з 6 01 Р 5/02 с прнсоедммеммем Заявки М -Государственный коннтет СССР ао дедам нзобретеннй н открытнй(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТНОГО НЬПО 5 и Изобретение относится к измереиив параметров движения и может быть использовано при измерении скорости потока разреженного газа.5Известно устройство для измерения малых величин давления газовых потоков, которое содержит чувствительный элемент в виде упругой пластины, расположенной за механическим прерывателем потока в виде диска с отверстиями, закрепленного на оси электродвигателя, По обе стороны от пластины находятся неподвижные электроды, образувщие дифференциальный емкостиой датчик. Набегающий газовый поток прерывается с помощьв вращающегося диска с отверстиями, вызывая периодические колебания упру" гой пластины относительно неподвижных 20 электродов. Периодическое изменение емкости Преобразуется в электрический сигнал, усиливается и регистрируется 1.Однако и этом устройстве одностороннее закрепление упругой пластины приводит к значительным погрешностям, обусловленным температурными и механическими воздействиями на конструкцию датчика во времени. 30 Наиболее близким к предложенному является измеритель скоростного напора, содержащий прерыватель потока, выполненный в виде установленного на валу привода диска с четным числом отверстий, равномерно распределенных по окружности диска, и четное число преобразователей давления мембранно-емкостного типа с усилителями,. размещенными в корпусе измерителя 12),Недостатком известного устройства является отсутствие калибровки посредством метрологических характеристик чувствительного элемента и всего измерительного тракта при дли,тельном воздействии температуры и времени, что снижает точность измерения.Цель изобретения - овышение точности измерений.Для этой цели измеритель снабжен электронным коммутатором, импульсным датчиком скорости вращения привода, выход которого подключен ко входу коммутатора, и плоскими круглыми магнитами, диаметр которых равен диаметру отверстий 1 прерывателя, расположенными симметрично между указанными отверстиями на той же окружности, при этом по крайней мере один из5 0 15 20 25 Формула изобретения ЗО 35 40 45 50 55 60 ЬС йО ж,зм преобразователей давления смещен отоси симметрии измерителя на,угол,равный половине угла между смежнымиотверстиями и магнитом прерывателя,причем усилители преобразователейподключены ко входам электронного коммутатора,На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схемасоединения датчиков и фотоприемникас электронным коммутатором.Устройство содержит преобразователь давления 1, прерыватель потока2 и усилители 3. Прерыватель потока2 выполнен в виде диска с отверстиями и с закрепленными на нем круглыми плоскими магнитами 4, приводимогово вращение электродвигателем 5.Электродвигатель 5 и усилители 3помещены в гермоотсеке 6, образованном основанием 7 и крышкой 8. Надругой полуоси электродвигателязакреплен диск 9 прерывателя светового потока, с одной стороны которого размещен фотоприемник 10, апо другой размещена лампа накаливания 11. В гермоотсеке расположенэлектронный коммутатор 12, входыкоторого соединены с усилителями 3и фотоприемником 10, а выходы - сгерметичным разъемом 13 для выводасигналов в систему телеметрии.Измеритель. работает следующимобразом.Устройство устанавливается наобъекте или в аэродинамической трубе таким образом, чтобы плоскостьмембраны преобразователя 1 былаперпендикулярна вектору скоростипотока, Под действием силы Рд,действующей со стороны потока, мембрана преобразователя прогибается, чтоприводит к изменению ЬС емкостимембрана-неподвижный электрод и появлению на выходе преобразователяэлектрического сигнала ЬЮ, пропорционально скоростному найору Унабегающего потока, При вращении диска прерывателя 2 поток воздействуетпоочередно то на один преобразователь, то на другой, поэтому сигналы,поступающие с преобразователей, находятся в противофазе, что позволяетпри обработке таких сигналов компенсировать помеху и увеличить соотношение сигнал-шум. При, этом закрепленные на прерывателе 2 плоские магвити 4, поочередно проходя над мембранами преобразователей 1, за счетсил элекТромагнитного воздействияР с упругой мембраной преобразова,ЭИтеля вызывают ее прогиб, величинакоторого пропорциональнаизменениюЙС" емкости мембрана-неподвижныйэлектрод 1 Поэтому при стабильной скорости вращения диска прерывателя потока 2 величина Г мбудет постоянной, что является калиброванным сигналом датчиков, Сигналы калибровки датчиков будут также в противофазе. Образуемые при вращении диска 9 прерывателя светового потока электрические импульсы поступают на электронный коммутатор 12, на входы которого подключены выходы усилителей 3. Образующиеся на выходах коммутатора 12 электрические сигналы величины скоростного напора и калибровки датчиков через 1герморазъем 13 поступают в систему телеметрии,Знание скоростного напора необходимо для управления аппаратом,.для прогнозирования орбит, времени жизни орбитальных космических аппаратови необходимых запасов топлива. Для устранения влияния шумов, связанных с наличием постоянной составляющей давления (десорбция газа с поверхности мембраны, остаточный газ) и дрейфа параметров усилителей устройства используется прерывание потока. Измеритель скоростного напора, содержащий прерыватель потока, выполненный в виде установленного на валупривода диска с четным числом отверстий, равномерно распределенных поокружности диска, и четное число преобразователей давления мембранно"емкостного типа с усилителями, размещенными в корпусе измерителя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,он снабжен электронным коммутатором,импульсным датчиком скорости вращенияпривода, выход которого подключенко входу коммутатора, и плоскимикруглыми магнитами, диаметр которыхравен диаметру отверстий прерывателя,расположенными симметрично междууказанными отверстиями на той жеокружности, при этом по крайнеймере один из преобразователей давления смещен от оси симметрии измерителя на угол, равный половине угламежду смежным отверстием и магнитомпрерывателя, причем усилители преобразователей подключены ко входамэлектронного коммутатора,Источникиинформации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 92968947,кл.73-398,19592Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2764657/18-10,кл. 6 01 Р 5/02, 03.04.79 (прототип).аз 9023/б 9 лиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная,Тирай 910 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 3035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета Си открытийкая наб., д