Устройство для измерения плотности газа в потоке

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 090178 (21) 25 б 7492/25с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.2 6 01 И 9/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и. открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗА В ПОТОКЕИзобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения плотности разреженного газа на орбитальных кос-мических аппаратах и в аэродинамических трубах, моделирующих условия полета на больших высотах.Известно устройство для измерения плотности газа, установленное на 10 орбитальных космических аппаратах.Устройство содержит прерыватель потока в виде длинной пластины, приводимой во вращение электродвигателем, преобразователь давления газа, размещенный за прерывателем и выполненный в виде металлической ленты, находящейся между полюсами постоянного магнита, а также предусилитель. Воздействующий поток прерывается вращаю щейся пластиной и вызывает прогиб ленты, с концов которой снимается электрический сигнал 1).Недостатками известного устройства является то, что прерыватель и 25 чувствительный элемент обладают недостаточной механической прочностью, а также то, что чувствительный элемент подвержен влиянию механических и электрических помех. Это приводит к понижению надежности работы устройства и снижению точности измерений. Погрешность измерений при использовании этого устройства составляет 30-40.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее прерыватель потока, выполненный в виде диска с отверстиями, закрепленный на оси электродвигателя и преобразователь1давления. Преобразователь давления выполнен в виде длинной тонкой пластины, одним концом жестко закрепленной на корпусе между двумя пластинами меньших размеров, образующих двух- секционный емкостный датчик, который подключен к предусилителю. При воздействии потока длинная пластина изгибается, изменяя емкость между пластинами меньших размеров 2 .Недостатками известного устройства является малая жесткость чувствительного элемента и то, что она подвержена влиянию механических воздействий (вибрация, удары). Кроме того, он. не защищен от попадания заряженных частиц из потока. Это приводит к возникновению электрических и меха742761 Регулируя площадь отверстия на боковой поверхности, можно обеспечитьзаданный уровень давления перед мембраной. При площади отверстия в боковой поверхности Я 2 = пЯ , где Я,площадь входного отверстия, давление перед мембраной составляет При этом перед мембраной обеспечиваются давления Р в диапазоне, например (1-30)10 Па, перекрывающем диапазон изменений давления Р в устройстве в условиях полета, Из-за небольших размеров камеры ( Г = 20 мм)15рассеяние частиц потока при максимальном давлении (-3 10 Па) не превышает 3. В силу того, что быстрыечастицы потока рассеиваются,при этомна тепловых молекулах уменьшениемимпульса, передаваемого пластине,можно пренебречь,Устройство градуируют в аэродинамической трубе, моделирующей условия 25 полета на высотах 140-350 км. По данным градуировки определяется коэффициент пропорциональности К в формуле (3). Испытания проводятся в вакуумной аэродинамической трубе предприя тия при скорости потока Ч = 4 км/с, температуре торможения Т,: 6000 К, числе Маха потока М 10. Моделируе-, мые высоты полета составляют Н- 140-300 км. 35 Устройство позволяет измерять плотность атмосферы в диапазоне-щ /210 -3 10 г/см , соответствующем диапазону высот 140-350 км. Погрешность измерений не превышает 10-20 соответственно для нижней и верхней границы диапазона высот по сравнению с 30-40 для известных измерений. Формула изобретения Устройство для измерения плотности газа в потоке, содержащее преобразователь давления емкостного типа,прерыватель потока, состоящий издиска с отверстиями, закрепленногона валу электродвигателя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения плотности разреженного газа, преобразовательдавления укреплен в корпусе со сквозными отверстиями, который расположенв цилиндрической камере с отверстиями на ее боковой поверхности и приемным отверстием, расположенным соосно с преобразователем, при этомотверстия камеры снабжены шторками.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вгод 11 о Ь, Яап Магсо О Меаяпгевепся ой Едцагог 1 а 1 Агвоярпег 1 сРепя 1 у аг. Не 19 ппя Вежееп 200 аль300 Ею.,.АвоярЬ. Тегг. Рйуя. Ч. 33,9, р. 1473, 1971.2. Патент США У 2968947,кл. 73-398, 1964,, Свешян оваоррек СоставителТехред Р. едактор Ю.Пет Заказ Зб 1 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,1/11 ЦНИИПИ Госуда по делам из 3035, Москва, ЖТираж 1019 твенного комите ретений и откры 5, Раушская наб Подписноеа СССРийд 4/5