Модель движущегося объекта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) ИИ 9 В 25/О ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ОТНРЫТИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ й обтекаюшей может быть ис роцессе для дмического поля - повышение счет исключерост ом ина ехнический ленности и тения хоя з ния влияния параметров исто ка, Модель содержит спирале мотки 1 и 2, нанесенные на ческие тела вращения 3 и 4, ленные на стойках 5 и 6, ис ременного тока, датчик этал поля 8, направляющую 9, зад и измерительный 11 датчики регистратор 12. 2 ил. иянэов ьство СССР25/00, 1985.(71) Калининградский тинститут рыбной промышзяйства(54) МОДЕЛЬ ДВИЖУШЕГОСЯ ОВЬЕКТА(57) Изобретение относится к электрмагнитным моделям для исследования распределения с объект жидкой с польэовано в уч монстрации гид рыб, Цель иэобр точности измере ника тоидные обиэлектриустановочник пенногоющий 10корости,Изобретение относится к электромагнитным моделям для исследованияраспределения скоростей обтекающейобъект жидкой .среды и может быть ис 5пользовано в учебном процессе для.демонстрации гидродинамического поля вызванных скоростей и давлений,создаваемых рыбами,Цель изобретения - повышение точ- Оности измерений за счет исключениявлияния параметров источника тока.На фиг.1 представлена блок-схемамодели; на фиг,2 - сечение А-А нафиг.1, 5Модель движущегося объекта содержит первую 1 и вторую 2 спиралевидные обмотки, снаружи нанесенные надиэлектрические тела 3 и 4 вращения,расположенные в вертикальной плоскости друг над другом на диэлектрических стойках 5 и б, Первый конец первой спиралевидной обмоткиподключен к первой клемме источника 7 переменного тока, а второй конец соединен с первым концом второй спирале-ивидной обмотки 2, второй конец которой соединен с первым выводом датчика 8 эталонного поля, второй конецкоторого подключен к второй клемме 30.источника 7 переменного тока. Эта,лонный датчик 8 поля выполнен в видепоследовательно соединенных кольце,вых проводов, нанесенных на диэлектрический диск, по оси симметрии которого установлена диэлектрическая направляющая 9, На направляющей 9 установлен с возможностью перемещения ификсации (например,при помощи ползуна) задающий датчик 10 скорости, Опервый и второй выводы которого соеДинены со вторым и первым выводамиизмерительного датчика 11 скорости,а также подключены к первой и второйклеммам регистра 12. Первый и второйвыводы измерительного датчика 11скорости подключены к второй и первой клеммам регистра 12,Работа с моделью осуществляетсяследующим образом, 50Исходя из бнометрических параметров рыбы, вычитывают н выбранном линейном масштабе диэлектрические (например, из дерева) тела 3 и 4 вращения, сумма площадей каждого поперечного сечения которых Я,и Б. равнасоответствующему поперечному сечениюрыбы Я (фиг,2), На тела 3 и 4 враще.Рния наматынают снаружи спиралевидные обмотки 1 и 2, соединенные между собой последовательно, Тела 3 и 4вращения располагают на стойках 5 и б,Собирают измерительную схему моделисогласно фиг,1, выбирая в качестверегистра 12, например, ламповый вольтметр, а н качестве измерительного 11и задающего 10 датчиков скоростинапример индукционные катушки,1При прохождении по обмоткам 1 и 2переменного тока звуковой частоты(н проведенных опытах - 800 Гц) вокружающем модель рыбы пространствевозникает переменное магнитное поле,которое н соответствии с магнито-аэрогидродинамической аналогией (МАГА)имитирует гидродинамическое поле вызванных скоростей движущейся без колебаний рыбы. Так как согласно МАГАнапряженность Н магнитного поля является аналогом вызванной скорости Ю,то измерив значение Н н окружающеммодель пространстве, получают картину гидродинамического поля вызванных скоростей Ю,Измерение величины напряженностиН магнитного поля производят следующим образом .Располагают задающийдатчик О скорости на направляющей 9на расстоянии Ь от центра 0 эталонного датчика 8 поля, Подают перемен-.ный ток н обмотки 1 и 2 и в эталонный,цатчик 8 поля, Переменное магнитное поле Н, датчика 8 на высоте Ьнаводит н датчике 10 электродвижущуюсилу (ЭДС)Е= Н (1)где 01, - постоянная датчика О;Н, - напряженность магнитного полядатчика 8, равная 1. гпН 12(+ ,) пгде 1 - переменный ток в датчике 8 и спиралевидных обмотках 1 и 2; г - радиус кольцевых проводов н эталонном датчике 8 поля; и - число кольцевых проводов н эталонном датчике 8 поля; Ь -расстояние (высота) точки, н которой расположен задающий датчик 10 скорости, от центра 0 кольцевых проводов н эталонном датчике 8 поля,В то же время переменное магнитное поле Н обмоток 1 и 2 наводит н измерительном датчике 11 скорости ЭДСЕ= а(Н, (3)5452456таются обмотки 1 и 2, а зависит лишьот высоты Ь поднятия задающего датчика 10 скорости и числа п кольцевых5проводов 8, Это представляет значительное удобство, так как отпадаетнеобходимость в поддержании неизменной силы тока в спиралевидных обмотках 1 и 2, т.е, методика измеренияупрощается.В то же время колебания напряжениясети не оказывают влияния на точность измерения, т.е. по сравнению с известным повышается точность измерений,Экспериментальные предварительныеисследования показали, что, по сравнению с известным, изобретение позволяет производить измерения с повышен ной (порядка 10-57) точностью, а ме тодика измерений упрощена. Момент равенства ЭДС Е и -Е 1 определяют по нулевому показанию лампового вольтметра (регистратора) 7.Для удобства измерений деления Ь направляющей 9 тарируют в известном гидродинамическом поле какого-нибудь тела, Для этого изготовляют модель этого тела, перемещают датчик 1 О в точку, где гидродинамическое поле известно И и, перемещая по направляющей 9 датчик 1 О, находят точку (т,е, высоту Ь), в которой наблюдается нулевое показание лампового вольтметра 7, Затем строят график ЫЕ(Ь) в долях Ч.Ввиду того, что обмотки 1 и 2 и кольцевые провода 8 соединены по следовательно и питаются одним и тем же током 1, то частота и сила тока в них одинаковы, Если изменить силу тока в обмотках 1 и 2, например увеличить ее в несколько раэ, то хо тя магнитное поле их увеличится пропорционально току, ио во столько же раз увеличится сила тока и в кольцевых проводах 8, а также и создаваемое ими компенсирующее поле, а 45 поэтому компенсация (Е = -Е,) наступит при том же месторасположении измерительного датчика 11 скорости, что и прежде (до увеличения .силы тока).50 Следовательно, результат измерений не зависит от силы тока, которым пи 5 1 где Ы - постоянная измерительногогдатчика 11 скорости;Н - неизвестная напряженность2магнитного поля обмоток 1 и 2.Перемещая измерительный датчик 11 скорости (например, в горизонтальной плоскости), находят точки, в которых ЭДС Е (наведенная в датчике 11) равна ЭДС -Е (наведенной в датчике 10), т.е. Е = -Е (так как датчики 10 и 11 включены встречно- параллельно) или Ы Н= - е(, Н, а так как у датчиков 11 и 10 ( = Ы,1 то хгпг 1 2(г+ Ь) Л Формула изобретения Модель движущегося объекта, содержащая первую и вторую спиралевидную обмотки, нанесенные на диэлектрические тела вращения, расположенные в вертикальной плоскости одно над другим, источник переменного тока; связанный со спиралевидными обмотками, датчик скорости, подключенный к регистратору, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния параметров источника тока, она содержит задающий датчик скорости, аналогичный измерительному датчику, эталонный датчик поля, выполненный в виде диска, на поверхности которого размещены последовательно соединенные между собой кольцевые проводники и направляющую штангу, установленную по оси диска, при этом задающий датчик скорости размещен на направляющей штанге с возможностью продольного перемещения, и электрически подключен к регистратору навстречу измерительному датчику, а обе спиралевидиые обмотки и кольцевые проводники эталонного датчика соединены последовательно и подключены к источнику перемениоге тока,1545245 Составитель В. Техред, Л.Олийн н едактор Г,Гер Корректор М,Самборская Тираж 381 ПоднисноеНдарственного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Москва, Ж, Рауиская наб., д. 4/5 аказ 493 НТ СССР НИИПИ комбинат "Патент", г. Ужгор Гагарина, 10 онзводственно-издательс