Устройство для измерения давления на аэродинамической модели

(53) (56) М 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4475759/24-1019.08.8807.06.90. Бюл. Р 21Е, И, Андреев, Л. В.Б. Смирнов531,787(088.8)Авторское свидетельств2026, кл. С 01 М 9/00(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕРН(57) Изобретение относится к областиэкспериментальной аэродинамики и измрительной техники, в частности к устройствам для измерения давления нааэродинамической модели, Целью изобретения является повышение точностиизмерения путем устранения перегрузок датчика давления в момент переключения каналов коммутатора. Устрой 2ство содержит диФференциальный датыхдавления, пневматический коммутатор 2. Коммутатор выполнен на одномембранных реле 3, имеющих каждое входной 4 и выходной 5 каналы, канал 6 управления и эластичную мембрану 7, общую для всех реле. Реле 3 расположены рядами с количеством реле в каждом последующем ряду, вдвое больним, чем в предыдущем ряду. Реле в рядах по выходам попарно соединены между собой, Каналы управления реле соединены с распределителем 11 управляющего давления. Дополнительное реле 10, включенное на выход коммутатора 2, связанное по управлению с дополнительным распределителем 12 управляющего давления и подключенное на вход датчика 1 давления, позволяет повысить точ-. ность измерения5 ил.Изобретение относится к областиэкспериментальной аэродинамики и измерительной техники, в частности к определению нагрузок на элементы конструкций изделий, и может быть использовано при дренажных испытаниях моделей в аэродинамических трубах.Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения перегрузок датчика в моментпереключения каналов коммутатора.На фиг, 1 изображена принципиальная схема для измерения давления втрех точках модели; на фиг, 2 - одноМембранное реле; на фиг. 3 - схемазолотника с электромагнитным приводом;иа фиг. 4 - блок-схема электронноговычислительного управляющего устройства; на фиг. 5. - осциллограмма имПульса давления, действующего на датчик в момент переключения предложенного устройства.Предложенное устройство включаетв себя дифференциальный датчик 1 давления, пневматический коммутатор 2,Коммутатор выполнен на одномембранйых реле 3 (фиг. 2), имеющих каждоевходной 4 и выходной 5 каналы, каналб управления и эластичную мембрану 7 30общую.для всех реле. Реле 3 расположены рядами с количеством реле в каждом последующем ряду вдвое большим,чем в предыдущем ряду, т,е, в первомряду два реле, во втором - 4 реле,в третьем - 8 реле и т.д. (на фиг. 1коммутатор выполнен на 4 входа),Реле в рядах по выходам попарносоединены между собой, каждый выходпары реле последующего ряда соединенс входом реле предыдущего ряда. Приэтом выход пары реле первого ряда соединен с измерительной полостью датчика 1 давления, а входы основных реле третьего ряда - с дренажными отверстиями й- йд в корпусе модели 8.Опорная полость датчика 1 соединена каналами с одним из входов коммутатора и источником 9 опорного дав- .ления. Дополнительное реле 10 входнымканалом соединено с выходом коммутатора, а выходным каналом - с измерительной полостью датчика давления.Каналы управления реле каждого ряда коммутатора 2, взятые по одному изкаждой пары реле, соединены между собой и с основным распределителем 11управляющего давления, а канал управления дополнительного реле 10 - с дополнительным распределителем 12, которые в свою очередь соединены каналомс источником 13 управляющего давленияи каналом 14 сброса с атмосферой и сэлектронным вычислительным управляющим устройством (ЭВУУ) 15, котороесоединено с датчиком 1 давления.Распределители управляющего давления содержат переключающие элементы6 (один элемент на каждый ряд релекоммутатора),конструктивно выполненные(фиг. 3) в виде двух позиционных разгруженных золотников с электромагнитным приводом, включающим в себя плунжер 17, цилиндр 18 с каналами 19 - 21,пружину 22 и электромагнит 23,ЗВВУ (фиг. 4) включает в себя электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 24,.например, типа С 1-4, которая по измерению через многоканальный аналого-цифровой преобразователь (МАЦП) 25 иусилители 26 нормализации (УН) соединена с датчиком давления, а по управлению через многоканальное устройство27 выдачи дискретных управляющих сигналов (УВДС) - с распределителями управляющего давления.Устройство работает следующим образомм,В исходном состоянии электромагниты 23 переключающих элементов 16 распределителя управляющего давления обесточены. Плунжер 17 переключающихэлементов 16 находится в положении,когда верхний канал 19 соединен с источником 13 управляющего давления, анижний канал 19 - с атмосферой, Поддействием поданного управляющего давления, которое через открытые каналыпереключающих элементов поступает поканалам управления к одному реле 3каждой пары в рядах, эластичные мембраны 7 этих реле прогибаются и разоб-.щают входной канал 4 от выходного канала 5. При этом все другие реле открыты,так как в их каналы управления давления не подано и они через переключающие элементы 16 распределителяуправляющегО джления сообщены с атмосферой, В результате чего тольконулевой входной (вх) канал коммутатора оказывается соединенным с датчиком 1 давления, сигнал которого приэтом равен нулю, так как обе полости - измерительная и опорная - соединены между собой,5 . 5696Затем в соответствии со своей программой ЭВИ через УВДС подает сигнал на электромагнит 23 дополнительного распределительного устройства 12 (переключающий элемент 16), его плунжер перемещается и давление по каналу управления поступает к мембране дополнительного реле, деФормирует ее и перекрывает входной канал реле от выО ходного, т.е. отсоединяет датчик 1 давления от выходного канала коммутатора 2, После чего ЭВМ через УВДС по заданной программе в двоичном и разрядном коде подает сигнал на один или группу электромагнитов, - соответствующие плунжеры перемещаются и происходит перераспределение давления управления в каналах управления реле, т.е. происходит подача давления управления 20 в каналы 6 упраьл: ния реле, в которых оно отсутствовало, и сброс его в атмосФеру из других соответствующих каналов.В результате этого у одних реле 25 под действием управляющего давления эластичные мембраны 7 прогибаются и раэобщают входной канал 4 от выходного 5, а у других реле из-за сброса давления из каналов управления в ат- ЗО мосферу эластичные мембраны выпрямляются и соединяют входной канал с вьг ходным. При этом происходит выравнивание давления в канале коммутатора 2 от одного из дренажных отверстий на модели до входа дополнительного реле. Причем интервал времени, необходимый для выравнивания давления, определенный заранее расчетом или экспериментально, задается в програм О ме ЭВМ. Устройство для измерения давления на аэродинамической модели, содержащее диФФеренциальный датчик давления с измерительной полостью и пневматический коммутатор, выполненный ня одномембранных реле каждое из кс торых ьиеет. входной и выходной каналы, а также управляющий канал, соединенный с распределителем управляющего давления, выполненным на золотниках с электроприводом, соединенньвч с электронным вычислительным управляющим устройством, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения за счет устранения перегрузок датчика в момент переключения ка-, налов коммутатора, оно снабжено доч полнительным распределителем управляющего давления и дополнительным одно" мембранным реле, входным каналом сое" В каждом этом случае только один входной канал коммутатора 1, а следовательно, и дренажное отверстие мо дели оказываются соединенньии через соответствующие каналы с датчиком 1 давления. Так, например, при подключении к датчику 1 давления первого входа коммутатора (вх,) вначале нв О обходимо подать сигнал на электромагнит дополнительного элемента, а затем на электромагнит переключающего элемента, связанного с третьим рядом реле коммутатора 2, После этого необходимо снять сигнал с дополнительного реле 10.В результате соответствующие плунжеры 17 переместятся, переключат ка 26 6налы подачи и сброса управляющегодавления в дополнительном третьем ряде реле, закроются открытые реле этихрядов и откроются закрытые, входнойканал (вход) коммутатора 2, а следовательно, и дренажное отверстие соединяются через выходной канал коммутатора 2 с датчиком 1 давления,При этом датчик 1 давления выдаетсигнал, пропорциональный давлению вдренажном отверстии Й модели. Этотсигнал с датчикаЭВИ в соотве-вии со своей программой через МАЦПпрЕобразуется на Выходе уси:,":=.:ы:нормализации в циФровой код и перемаснтабирует в измеряемую величинудавление в данном дренажном отверс.,модели. Аналогичным образом устрой;:.:. -во работает и при измерении давлени:в любом другом дренажном отверстиимодели.Из осциллограммы давления, зарегистрированной с датчика давления иустройстве предложенной конструкць,"(Фиг, 5), видно, что при переключении каналов коммутатора 2 в датчикдавления из соседник каналов коммутатора не погадает опасное избыточноедавление. Датчик 1 не перегружаетсяи не изменяет свои метрологическиехарактеристики. Полученная при испытанияхдели инФормация обладает повьппенной точностью и надежностью. Формула изобретения569626 диненньм с выходом коммутатора, выХодным каналом - с измерительной полостью джЬференциального датчика давления, а каналом управления - с доФЖФ Составитель Н. Матро ехред Л.Сердюкова Ко Фиг,Х едактор Л. Гратил, Тираж 463 Подписноеенного комитета по изобретениям и откры13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. аказ 1440НИИПИ Госуда м при ГКНТ СССР мбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагар Производственно-издательс полнительным распределителем управляющего .давления, соединенным с электронным вычислительным управляющим .устройством. актор А. Об