Ионный меточный вариометр

/00/С 0 ГОСУДПО ДЕЛ О РИОМЕТР а аппар пяение точносетатель тора 21 ходимый вления а, Наггенер л, нес о напр.В.Фер и др. Авиа оматы. М.: с. 211-213, ьство СССР 5/18, 1984,енерируюрующим от м да Ж СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ НИЕ ИЗОБ РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Браславскционные приборМашиностроениеАвторскоеР 1247760, кл. юл, У 14 виационный институт ский и 088,8) ий Д.А. ы иав1978, свидете601 Р(54) ИОННЫЙ МЕТОЧНЫЙ В (57) Изобретение относ ствам для измерения в скорости летательного Цель изобретения - пов ти меточного вариометр 4 преобразует сигнал с в пневматический сигна для задания постоянног движения ионной метки щих электродов к реги При постоянном статиче ится к устроиертикальной30382 расход воздуха через информационные каналы 2 и 3 одинаков и выходной сигнал ранен нулю. При уменьшении статического давления объемный расход через информационный канал 2 фор мируется как разность опорного расхода, создаваемого нагнетателем 4, и информативного расхода, пропорционального вертикальной скорости и создаваемого за счет дифференцирующих свойств проточной камеры 1, Разность расходов через информативныеканалы 2 и 3 пропорциональна вертикальной скорости, ля получения сигналов, обратно пропорциональных времени пролета меток базовых расстояний, применяются преобразователи 18и 19. Выходной сигнал устройстваформируется на вычитающем устройстве 20 как разность скоростей движения меток в информативных каналах2 и 3 1 илвольтных импульсов. Электроды, предназначенные для регистрации ионнойметки в информативных каналах 2 и3 подключены к источнику 5 опорногонапряжения и к преобразователям 7и 8 ток - напряжение соответственно,Сигнал с преобразователей 7 и 8 токнапряжение дифференцируется с помощью дифференциаторов 9 и 1 О соответственно, момент прохождения меткой регистрирующих электродов выделяется с помощью нуль-органов 11 и12, формирование длительностей импульса равных времени пролета метками в информативных каналах базовых расстояний осуществляется триггерами 13 и 14, Измерение длительностей сформированных импульсов(преобразование длительности импульса в код) осуществляется тактовымгенератором 15 и счетчиками 16 и 17,преобразование сигнала, пропорционального длительности измеряемых импульсов, в сигнал, обратно пропорциональный длительности импульсов, осуществляется Функциональнымипреобразователями 18 и 19, формирование выходного сигнала вариометра, пропорционального вертикальной скорости, осущест-вляется с помощью вычитающего устройства 20 входы которого соединены с выходами функциональных преобразователей 18 и 19,Ионный меточный вариометр работает следующим образом,Нагнетатель 4 преобразует электрический сигнал с опорного генератора 21 в пневматический сигнал, т.е.в опорный расход воздуха через замкИзобретение относится к измерительной технике, в частности .к устройствам для измерения вертикальнойскорости летательного аппарата.Целью изобретения является повышение точности меточного вариометра,На чертеже изображена структурно-.функциональная схема предложенноговариометра.Вариометр содержит проточную дифференцирующую камеру 1, первый 2 ивторой 3 информативные каналы, нагнетатель 4, источник 5 опорного напряжения, генератор 6 высоковольтных импульсов, преобразователи 7 и 8 ток - 15напряжение, дифференциаторы 9 и 10,нуль-органы 1 и 12, триггеры 13и 14, генератор 15 тактовых импульсов, счетчики 16 и 17, функциональные преобразователи 18 и 19, вычитающее устройство 20, опорный генератор 21 нагнетателя,Нагнетатель 4, информативный канал3, дифференцирующая камера 1 и информативный канал 2 соединены последовательно, образуя замкнутый пневматический контур, в котором за счетработы нагнетателя осуществляетсяпостоянный переток воздуха (на чертеже - по часовой стрелке). Приводнагнетателя 4 осуществляется от опорного генератора 21, В информативныхканалах 2 и 3 установлены по дваэлектрода для генерации и регистрации ионной метки, формирующейся 35искровым разрядом. Для формированияискрового разряда электроды, предназначенные для генерации ионной метки,подключены к генератору 6 высоко 13038 9нутый пневматический контур, необхо.димый для задания постоянного направления движения ионной метки отгенерирующих электродов к регистрирующим. При нулевой вертикальнойскорости, когда статическое давление Р не изменяется, расход воздуха через информативные каналы 2и 3 одинаков и выходной сигнал вариометра равен нулю, При положительной вертикальной скорости, когдастатическое давление уменьшается,объемный расход через информативныйканал 2 формируется как разность опорного расхода, создаваемого нагнетателем 4, и информативного расхода,пропорционального вертикальной скорости и создаваемого за счет дифференцирующих свойств проточной камеры 1, Расход через информативныйканал 3 в любом случае остается равным опорному, Таким образом, разностьрасходов через информативные каналы2 и 3 пропорциональная вертикальнойскорости,1За счет работы генератора высоковольтных импульсов одновременно в двух информативных каналах с определенной частотой формируются ионные метки, представляющие собой ионизированные локальные области воздуха, образованные искровым разрядом, возникающим между электродами, предназначенными для генерации мет ки, Ионные метки смещаются вместе с потоком по капиллярам к электродам, предназначенным для регистрации ионной метки, одни из которых соединены с источником опорного нап ряжения, а вторые - с преобразователями ток - напряжение. Пока между регистрирующими электродами находится неионизированный воздух (изолятор), между первым и вторым электродами течет ток, близкий к нулевому. При прохождении ионизированной локальной области воздуха (метки) регистрирующих электродов между ними появляется импульс тока, преобразующийся в импульс напряжения преобразователем ток - напряжение, Максимум этого импульса соответствует прохожде-.нию ядра метки (области с наибольшей концентрацией ионов границы базового расстояния). Для регистрации максимумов импульсов напряжения в первом и втором информативных каналах применяются дифференциаторы 9,1 О и нуль-органы 11,12, С помощью дпффренциатора однополярный колоколообразный импульс преобразуется в разнополярный импульс, Момент перехода через нуль разнополярного импульса соответствует максимуму колоколообразного импульса и фиксируется нуль-органом, выдающим в момент перехода через нуль сигнала с дифференциатора импульс напряжения, передний фронт которого соответствует прохождению границы базового расстояния ядром метки. Сигнал с генератора о высоковольтных импульсов и сигнал с нуль-органов 11 и 12 пода ются на триггеры 13,14, на которых формируются длительности импульсов, соответствующие временам пролета метками одинаковых базовых расстояний в первом и втором информативных кана. лахС помощью генератора 15 тактовых импульсов и счетчиков 16 и 11 производится преобразование информативных длительностей импульсов с триггеров 13 и 14 в код. Для получения сигналов, обратно пропорциональных времени пролета меток базовых расстояний, т.е. пропорциональных скоростям движения меток (объемным расходам), применяются функциональные преобразователи 18 и 19. Выходной сигнал вариометра формируется на вычитающем устройстве 20 как разность скоростей движения меток (объемных расходов) в информативных каналах 2 и 3.Повышение точности измерения достигается за счет уменьшения динамической погрешности формирования и регистрации метки.Фор мула из обретенияИонный меточный вариометр, содержащий опорный генератор, подключенный к нагнетателю, схему обработки сигнала, а также проточную дифференцирующую камеру, связанную с полостью статического давления через первый информативный канал и через последовательно включенные второй информативный канал и нагнетатель, в котором информативные каналы выполнены в виде капилляров одинакового внутреннего диаметра и длины, о .т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в информативных каналах установлены по два электрода для генерации ионной метки, под303829 Составитель Ю.МручкоРедактор М.Келемеш Техред Н.Глущенко Корректор М.Патай Заказ 1295/39 Тираж 678 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 11 роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 ключенных к генератору высоковольтных импульсов, и по два электрода для регистрации ионной метки, один из которых подключен к источнику опорного напряжения, а схема обработки сигналов состоит из двух каналов преобразования, тактового генератора и вычитающего устройства, где каждый канал преобразования содержит последовательно соединенные пре- О обраэователь ток - напряжение, дифференциатор, нуль-орган, триггер,счетчик и функциональный преобраэователь, причем выходы Функциональныхпреобразователей соединены с входамивычитающего устройства, генератортактовых импульсов соединен с вторыми входами счетчиков, генератор высоковольтных импульсов соединен с вторыми входами триггеров каждого канала преобразования, а входы преобразователей ток - напряжение соединеныс вторыми электродами для регистрации ионнои метки,