Электромеханический регулятор давления в гермокабине и гермосалоне самолета

и 903821 Союэ СоеетеннкСоцналнетнчееинхРеепубянн ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Целовальников 72) Автор изобретения) Заявите 54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИ В ГЕРИОКАБИНЕ И ГЕРИОСАЛОНЕ САМОЛЕТА Изобретение относится к авиационному приборостроению, а именно к устройствам, предназначенным для регулирования давления воздуха в гермокабине и гермосалоне самолета.Известны электромеханические регуляторы давления в гермокабине и гермосалоне самолета, содержащее датчики атмосферного давления, датчикдавления в кабине и скорости изменения давления, задатчики абсолютного давления .и скорости изменения давле" ния и,электронный вычислитель. Датчики могут быть выполнены в размещенных в полостях корпуса мембран, связанных через передаточные механизмыс потенциометрами 1 1 и 2 1.Недостатками известных регуляторов являются большие габаритно-весовые характеристики и сложность, обусловленные наличием большого количества комплектующих приборов.Цель изобретения - упрощение регулятора. Поставленная цель достигается темчто в электромеханическом регуляторедавления в гермокабине и гермосалонесамолета, содержащем датчики атмосферного давления, давления в кабине 5и скорости изменения давления, состоящие из размещенных в полостяхкорпуса мембран, связанных через передаточный механизм с потенциометрами,и задатчики абсолютного давления искорости изменения давления, установ"лен датчик разности давлений атмос ферного и в кабине, состоящий измембраны, размещенной в полости атмосферного давления, и связанный через соответствующий ему передаточныймеханизм корректирующим потенциометром, масштабирующие резисторы и огра." ничитель уровня, причем токосъемник корректирующего потенциометра через масштабирующие резисторы связан стокосъемником датчика атмосферного давления и токосъемником датчика давления в кабине и скорости изменения3 9038давления, эадатчик скорости изменения давления через ограничитель уровня связан с масштабирующими резисторами, а задатчик абсолютного давления связан с токосъемником корректи-.рующего потенциометра,На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемогоэлектромеханического регулятора давления,Регулятор содержит корпус 1 с,по Епостыл 2 атмосферного давления, датчик атмосферного давления, состоящийиэ измерительной мембраны 3,. сильфонанероида 4, В корпусе 1 мембранамидатчиков образована также статичес-, 1 зкая полость 5. Б датчик атмосферногодавления входит также передаточныймеханизм 6 и токосъемник 7. В регулятор входят также потенциометр 8 программы, мембрана 9, размещенная в полости 2, связанная через соответствующий ему передаточный механизм 10и токосъемник 11 с корректирующим потенциометром 12. Из корпуса 1 регуля-тора выведена ручка 13 эадатчика абсолютного давления, снабженного шкалой 14. В задатчик абсолютного давления входит также передаточный меха"низм 15 и токосъемники 16 питания корректирующего потенциометра. В регу- зрлятор входят масштабирующие резисторы 17 и 18, динамическая полость 19,мембрана 20 с дезой 21, передаточныймеханизм 22, токосъемник 23,потенциометр 24 скорости, составляющие датчикдавления в кабине и скорости его изменения. Ограничитель уровня состоитиз диода 25, токосъемника 26, потенциометра 27 ограничения попожитель"ного сигнала, диода 28, токосъемника 29 и потенциометра 30 ограниченияотрицательного сигнала. Ручка 31 ишкала 32 задатчика скорости изменения давления связаны с токосъемниками 26 и 29. Выходной сигнал регулято;ра и выход снимается. между масштаби"рующими резисторами 33 и 34.Электромеханический регулятор давпения работает следующим образом.Давление наружного воздуха поступает в полость 2 корпуса 1 и воздействует на мембрану 3 и сильфон-ане"роид 4. Мембрана 3 закреплена в кор"пусе 1, а ее центр жестко связан содним концом сильфон-анероида 4, другой конец которого закреплен в корпу-.се 1. Иембрана 3 с сильфон-анероидом 4 образует интегральный чувстви-,тельный элемеНт, который реализует 21 Ьуравнение, устанавливающее связь между давлениями в полостях 2 и 5Рк =+ з.Рн (1) где Р - кабинное давление в полости 5;Р - наружное атмосферное давнление;К - постоянное смещение;Г -ГК = -В - В- - чувствительность к измен. нению наружного давления;Г - эффективная площадь меммбраны;Г - эффективная площадь сильфон-анероида.Если давление в полостях 2 и 5 изменяются в соответствии с уравнением (1) перемещение центра мембраны будет отсутствовать. Отклонение давления в кабине отно,сительно программного, описываемогоуравнением (1), приведет к перемещению центра мембраны, Это перемещениечерез передаточный механизм 6 передается токосъемнику 7 потенциометра8, закрепленного иа корпусе 1. Потенциометр 8 запитан постоянным напряжением и имеет среднею точку с нулевымуровнем, Таким образом, полярностьвыходного сигнала с токосъемника 7определяется знаком отклонения давления Рк в полости 5 относительно егопрограммного значения. Интегральныйчувствительный элемент задает программу изменения давления Р по уравнение (1) во всей области изменениянаружного давления Ри,Для регулирования величины абсолютного давления в кабине Р, служит мембрана 9, измеряющая избыточное давление между полостями 2 и 5. Под действием избыточного. давления перемещается центр мембраны 9. Перемещение центра через передаточный механизм 10 передается токосъемнику 11 корректирующего потенциометра 12,Установка величины абсолютного давления "в кабине производится поворотом ручки 13 относительно шкалы 14, закрепленной в корпусе 1. Угловое перемещение ручки 13 через передаточный механизм 15 приводит к перемещению токосъемников 16 относительно потенциометра 12. Сигнал, пропорциональный избыточному давлению будет формироваться на токосъемнике 11 в том случае, когда он находится в области5 9038потенциометра, записанной постояннымтоком.В том случае, .когда давление в кабине и полости 5 регулятора будет постоянным, корректирующий сигнал спотенциометра 12 будет компенсироваться сигналом с потенциометра 8 программы через масштабирующие резисторы 17 и 18.График Р 1 Р = К, + К 2 Р показывает 6программу изменения давления в кабинебез ограничения величины абсолютногодавления. Область (Рк и - Р) - избыточное давление, воздействующее намембрану 9. Если токосъемник 11 находится в незаписанной зоне потенциометра 12, электрический сигнал Она резисторе 17 отсутствует. Если давление Р, измеряется по закону (1),электрический сигнал.О. на резисторе 20ф18 будет равен нулю.Ограничение величины абсолютногодавления в кабине производится перемещением ручки 13 относительно шкалы 14, которое приводит к смещению итокосъемников 16 относительно потенциометра 12,21й токосъемников 26 и 29 при изменении положения ручки 31 относительно шкалы 32. Шкала 32 проградуирована в единицах скорости изменения давления в кабине. Ограниченный сигнал отклонения давления в кабине от программы через масштабирующий резистор 33 сравнивается с сигналом скорости изменения давления токосъемника 23, ко" торцй масштабируется резистором 34. Разностчый выходной сигнал отклонения от программы и заданной скорости поступает на исполнительные устройстьа систем регулирования.Если сигнал скорости равен сигналу отклонения от программы суммарный сигнал на выходе равен нулю, следовательно, отклонение давления Рк от программы устраняется с заданной ско" ростью.Если скорость изменения давления не соответствует заданной, на выходе регулятора появляется разностный сиг" нал, полярность и величина которого определяется отклонением этой скорости.Если произошло отклонение давления в кабине от программного значения при нулевой скорости, то. на выходе регу-,Ч(р)1 Тг 1 +Тр(2) При новом положении токосъемников 16 на потенциометре 12 изменение :положения центра корректирующей мембраны 9 приводит к перемещению токо" съемника 11 в зоне потенциометра, которая запитывается постоянным током через токосъемники .16,35 Это приводит к Формированию сиг" нала на резисторе 17, пропорционального уменьшению избыточного давления. 46Если давление в кабине будет постоянным и равным Р, , на резисторе 18 будет Формироваться сигнал И, полярность которого обратна сигналу .0, и суммарный сигнал между резисторами 17 и 18 будет равным нулю.Сигнал, пропорциональный скорости йзменения давления в кабине Формируется следующим образом.Давление кабины Р. поступает в динамическую полость 19 и воздействует на мембрану 20. Полости 19 и 5 регулятора сообщены между собой дезой 21 пневмосопротивления. Иембрана 20, дюза 21 и полость 5 образуют варио 45 метрический узел с передаточной функ- цией где Т = гпс- постоянная времени;г, - пневмосопротивление; с - емкость полости 5.Перепад давлений на мембране 20 пропорционален скорости изменения давления в кабине. Перемещение мембраны 20 через передаточный механизм 22 передается токосъемнику 23 потен". циометра 24 скорости. Величина и полярность электрического сйгнала на токосъемнике 23 определяется величиной и знаком скорости изменения давления Р. Высокая чувствительность к скорости изменения давления Р, обеспечивается объемом статической полос" ти 5, в котором размещаются электро- механические преобразователи регулятора.Сигнал положительной полярности с токосъемника 7, пропорциональный отклонению давления Рк от программы, поступает через диод 25, токосъемник 26 на ограничительный потенциометр 27, где он ограничивается. Сигнал отрицательной полярности с токосъемника 7 поступает через диод 28, токосъемник 29 на ограничительный потенциометр 30, где он также ограничивается. Регулировка ограничения сигналов производится за счет перемещения. 9038 лятора появляется сигнал, полярность и величина которого определяются отклонением от программы.Таким образом, предлагаемая конструкция электромеханического регуля- ю тора давления обеспечивает при минимальных габаритно-весовых размерах, требуемую программу и скорость изменения давления в кабине во всем диапа зоне полета и посадки самолета, 16Формула изобретенияЭлектромеханический регулятор дав ления в гермокабинете и гермосалоне самолета, содержащий датчики атмосферного давления, давления в кабине и скорости изменения давления, состоящие из размещенных в полостях 2 О корпуса мембран, связанных через передаточный механизм с потенциометрами, и задатчики абсолютного давления и скорости изменения давления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, И с целью упрощения регулятора, в нем установлен датчик разности давлений 21 8атмосферного и в кабине, состоящийиз мембраны, размещенной в полостиатмосферного давления, и связанныйчерез соответствующий ему передаточный механизм с корректирующим потенциометром, масштабирующие резисторыи ограничитель уровня, причем токосъемник корректирующего потенциометра через масштабирующие резисторысвязан с токосъемником датчика атмосферного давленияи токосъемником датчика давления в кабине и скорости изменения давления, задатчик скоростиизменения давления через ограничительуровня связан с масштабирующими резисторами, а задатчик абсолютного давления связан с токосъемником корректирующего потенциометра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Варшавская Е, и Королев В,Як-ч 2. Система конденсирования воздуха. "Гражданская авиация", 1978, Р 2,2. Система регулирования давленияв кабине, Тип К. Проспект М 5602фирмы "Ко 1 езщап 3 пзйгивепй Согр"