Устройство для отбора проб атмосферного воздуха с самолета

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пи 966539 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ00338 23-2 2 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет арственный ко СССР елам изобрет и открытийБюллетень Мо 38 Дата опубликования описания 15.10.82"Ъ; Ы,(71) Заявитель нтральная аэрологическая обсерватория Г управления гидрометеорологической служ/ 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА С САМОЛЕТАтройстразцовом соси отбоельногой отобта ач ор м о Изобретение-относится к у вам получения и подготовки о для исследования в гаэообраэ тоянии и может применяться п ре проб воздуха на борт ле аппарата с последующей под раиных проб в газоанализат Известно самолетное заборное уст ройство для подачи воздуха в салон самолета, содержащее входной воздушный тракт забора воздуха иэ атмосферы, компрессор, регулятор давления, поддерживающий постоянное давление в салоне самолета, термостатирующее устройство для подогрева или охлаждения сжатого воздуха и воздушные магистрали, подводящие воздух в салон Ф .)юНедостатко известного устройства является ниэк е качество пробы, так как состав воздуха, проходящего через такое заборное устройство во время компресси претерпевает ряд изменений. Так, например, газовые микропримеси вступают в химические реакции с элементами компрессора, взаимодействуют между собой во время прохождения воздуха по длинным воздушным магистралям, и каталитически разрушаются на металлических стенках компрессора и магистралей.Известно также устройство для лиза газов, содержащее детектор, линию подачи анализируемого газа с установленными на ней побудителем расхода, регулятором давления и пневмосопротивлениями, линию подачи вспомо гательного газа с установленными последовательно регулятором давления и термостатируемым пневмосопротивлением, иэмерительный и корректирующий усилители и компенсатор, выполненный в виде датчикаперепада дав .ления 2Недостатком этого устройства является сложность конструкцииНаиболее близким по технической 20 сущности к изобретению является устройство для отбора проб атмосферноговоздуха с самолета, содержащее побудитель расхода, термостатируемуювходную магистраль и чувствительныйэлемент газоанализатора 3.Недостатком известного устройства является низкая точность анализавоздуха, обусловленная тем, что изменение давления воздуха с измене.нием высоты полета самолета вызывает изменение массового расхода ана,лизируемого ноздуха, поступающего в газоанализатор, что значительно ухудшает условия работы газоанализатора,Цель изобретения - повышение качества и точности анализа путем 5 уменьшения погрешности за счет ста-. билизации давления пробы воздуха.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено термостатируемым пневмосопротивлением, установленным на входе чувствительного элемента, и регулятором давления, вход которого связан с выходом чувст" вительного элемента, а выход - с побудителем расхода. 5Кроме того, пневмосопротивление выполнено н ниде капилляра, размеры которого определяют по следующей за" висимости19,Рмин где г - радиус капилляра, мм;- минимально возможный коэффициент динамической вяз-. кости анализируемого воздуха; .Р с - максимально возможное данление в атмосфере; мин - минимально возможное давление на максимальной высоте забора проб; 3 - дина капилляра, см 1 8 - производительность побу З 5дителя,При максимальной высоте полета самолета размеры капилляра определяют по следующей зависимости с 4 8 10-В,Д - а -4 40 где г - радиус капилляра, мму- длина капилляра(1-100) см; Я - производительность побудителя (0,1.10-0,1). 45На чертеже представлено устройство для отбсра проб атмосферного воздуха с самолета,Устройство состоит из входной магистрали 1, пменмосопротивления 2, чувствительного элемента газоанализатора 3, термостата 4, регулятора давления 5 и побудителя расхода б. Крома того, устройство снабжено индикатоеом расхода 7 и индикаторами температуры и давления 8. Выход побу" дителя расхода б для облегчения его работы соединен .с помощью выходной магистрали 9 с внешней атмосферойУстройство работает следующим образом, 60Набегающий поток анализируемого воздуха поступает через входную магистраль 1 й пневмосопротивление 2 в чувствительный элемент газоанализатора 3Оттуда воздух отсасывается через регулятор давления 5 побу. дителем 6 и выбрасывается наружу через магистраль 9, Расход воздуха контролируется с помощью индикатора расхода 7 Поддержание постоянной:. температуры воздуха осуществляется термостатом 4, в котором заключены входная магистраль 1, пневмосопротивление 2, чувствительныйэлемент газоанализатора 3. Поддержание постоянного давления анализируемого воздуха в чувствительном элементе 3 обеспечивается пневмосопротивлением 2 и регулятором давления 5. Температура и давление анализируемого воздуха контролируется с помощью индикаторов температуры и давления 8, Параметры пневмосопротинления 2 выбираются из тех соображений, что количество поступающего из атмосфе- ры воздуха через пневмосопротивление 2 н чувствительный элемент 3 должно быть на всех высотах полета самолета меньше количества воздуха, ко" торое может отобрать побудитель расхода б из чувствительного элемента .3.Ф8 св,пнеьмосопр - побзи тел еРавенство расходов воздуха, поступающего в чувствительный элемент 3 и отбираемого оттуда, достигается работой регулятора давления 5. Регулятор давления 5 должен быть настроен на минимально возможное, давление атмосферного воздуха, которое бывает на максимально возможной высоте полета самолета, т,е. для самолета ИЛ, имеющего поток 10.км, поддерживаемое давле,- ние н чувствительном элементе должно быть около 250 мбар (давление на высоте 10 км).Обеспечение минимальной длины входной магистрали, исполнение ее и пневмосопротивления из химически инерт" ного материала, например из тефлона или кварца, позволяет снести к минимуму искажения состава анализируемого воздуха. Применение Изобретения позволяет повысить точность измерений за счет стабилизации погрешности,Формула изобретения1, Устройство для отбора проб атмосферного воздуха с самолета, содержащее побудитель расхода, термостатируемую входную магистраль и чувствительный элемент газоанализатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью понышения качества и точности анализа путем уменьшения погрешности за счет стабилизации давления пробы воздуха, оно снабжено термостатируемым пненмосопротинлением, установленным на входе чувствительного элемента,"мин макс армииге 9 Составитель Н. Романникова Митрович Техред Ж.Кастелевич Корректор,М Дем. емчик ведак Подписноеета СССРрытийаб., д /5 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш/5 аказ коми от кая4 жгород, ул, Проектна илиал ППП Патен и регулятором давления, вход которо го связан с выходом чувствительного элемента, а выход - с побудителем расхода.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пневмосопротивление выполнено в виде капилляра, размеры которого определяют по следу" ющей зависимости. 0:6 минимально возможный коэффициент динамической вязкости анализи,руемого воздуха 15 максимально возможное давление в атмосфере; минимально возможное давление на максимальной высоте забора пробу 2 О радиус капилляра, Мм 1 длина капилляра см; производительность побудителя. ЬЗе устройство по п 2 р о т л н чающеес ятем, чтопримаксиральной высоте полета самолета размеры капилляра определяют по следующей зависимости,4г 448 10 и Я где г - радиус капилляра, мм;0 - длина капилляра (1-100) сму8 - производительность побудителя (О 110-0,1) .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пассажирский самолет ИЛ.Техническое описание. Кн. ЧХ. М.,Оборонгиз1961, с. 64-93.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2895422/23-26,кл. 6 01 М 31/08 1980.3. Федынский Ь.В Юшков В.А.,Шифрин Д.34., Шолохова Н.Г. Применение.кулонометрического метода дляизмерения влажности атмосферы с самолета. - фМетеорология и гидрологгйя, 1978, В 6, с, 105-.109.