Аэродатчик

(71) Ленинградский науский радиотехнический/00, 1973. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к области конструирования радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроляпотока воздуха в системах воздушного охлаждения аппаратуры,Известен аэродатчик (1, содержащийзонды из теплопроводного материала с установленными на них нагревателями, зонды связаны с термочувствительнымэлементом, выполненным в виде размещенных в корпусе биметаллических пластинс контактами,Известен аэродатчик 2), выбранный авторами за прототип, содержащий корпус,флажок, постоянный магнит, жестко закрепленный на оси поворотный фланец, магнитоуправляемый контакт. Внутри корпусапротив полюсов магнита установлены двестойки незамкнутого магнитопровода.Азродатчик обладает следующими недостатками;1, При скоростях воздушного потокаблизких к пороговому значению за счет автоколебаний, возникающих в системе флажок - ось - фланец, происходит самопроизвольное замыкание - размыкание контактной группы.(57) Использование: в радиоэлектпаратуре, для контроля потокасистемах воздушного охлаждентуры. Сущность изобретения;содержит корпус с подшипниколенные на нем ось с флажкомвозврата, два постоянных магнитную группу из двух пластин. 5 ил 2, При малых вариациях скорости воздушного потока вокруг порогового значения ф происходят частые замыкания-раэмыкания контактной группы, что не позволяет получить устойчивую осредненную характеристику скорости воздушного потока.Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности работы аэродатчика путем исключения случайныхавек замыканий контактной группы вблизи порога срабатывания.Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в аэродатчике, содер жащем корпус с подшипником, в котором фь установлена ось, на одйом конце которой Д, закреплен флажок, а другой связан с постоянным магнитом, упор-ограничитель, контактнуюгруппу И Механизм возврата оси в исходное положение, дополнительно содержит второй постоянный магнит, контактная группа выполнена в виде двух пластин, установленных во взаимоперпендикулярных плоскостях, причем первая из пластин закреплена на корпусе в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения флажка, а вторая - на его оси,"при этом йа свободном конце ее закреплен первый постоянный(3) ф=й-Юср Мвз+ Мупр = Мс магнит, второй постоянный магнит закреплен на первой пластине, причем магниты обращены друг к другу одноименными полюсами и находятся на одинаковом расстоянии от оси вращения флажка, а механизм возврата выполнен в виде спиральной пружины.На фиг. 1 изображен предлагаемый аэродатчик; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг, 3 - 5 - графики, поясняющие работу аэродатчика.АУсТройство содержит. корпус 1 с подшипником 2 и установленной в нем осью 3 с флажком 4, механизм возврата 5, пластину 6, закрепленную одним концом на оси 3, при этом на свободном конце ее закреплен постоянный магнит 9, обращенный одним из своих полюсов к одноименному полюсу второго магнита 10 установленного на пластине. закрепленной на корпусе 1.Аэродатчик работает следующим образом.. На ось аэродатчика 3 действует следующая система моментов. Момент Мвз от взаимодействия магнитов 9, 10, момент Мупр - от действия возвратной пружины 5, момент М- от действия воздушного потока нафлажок аэродатчика 4.При отсутствии действия момента Мс (скорость воздушного потока равна нулю) угол поворота оси аэродатчика 3 а= азх, Другое крайнее положение оси аэродатчика 3 а= аа соответствует максимальной скорости воздушного потока действующей на флажок 4. При углах ава авах между моментами выполняется равенство: т.е. угол поворота оси аэродатчика 3 всегда таков, что должно быть выполнено равенст,во (1), Все указанные моменты являются функциями от угла поворота а оси аэродатчика 3.На фиг. 3 представлено два положения подвижного магнита 9, при а= акр, где аср - угол срабатывания (угол при котором происходит замыкание контактной пружины) и при произвольном значении угла а. Момент Мвз определяется следующим соотношением: ег 2 Р впи во ф-)Меэ , (2) (зг+42 ,РДзгде я- некоторая постоянная зависящая отвеличины заряда магнитов от абсолютнойдиэлектрической проницаемости среды,10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 г - радиус окружности определяющей траекторию движения подвижного момента 9,ф - угол связанный с углами а, ар со- отношением Проанализируем соотношение (2). Величина 8 - мала по сравнению с г. Однако,нельзя положить Я = 0 при малых значенияхугла В, т.к. при этом Ит Мвз = фф . При 81 0строго говоря, если 1 а Мз = 0 положениеподвижного магнита 9 соответствующее ф == 0(а:а) является неустойчивым по Ляпунову, т.е, малые отклонения углами от нулевого значения приводят к конечномуприращению момента Мвз, В реальной конструкции следует вместо неустойчивой точки (3 = 0) говорить об некоторой областинеустойчивости - Д3 Д. За уголфо пределяющий границы области неустойчивости, можно принять величину; зи Д =32, Действительно, при фД можно счи 2 г1тать, что Мвз - приВ=-Д величина Мвззлрявляется конечной величиной. При фД угол фо является малым, так например,если 3 = 0,5 мм, г = 20 мм, тогда Д = 0,012рад (ф= 0,8), Изменение величины Я изменяет границы области неустойчивости ивеличины Мз на границе области неустойчивости.Качественная графическая зависимостьМз от угла а(а=ф+ ар) представлена на.фиг, 4, Момент Мупр - определяется упругостью возвратной пружины 5:Мупр = с(%пах - О) + Мо,где Мо - величина момента начального поджатия пружины,С - жесткость пружины,В аэродатчике рассмотренные моментыдействуют параллельно. На основании этого можно получить суммарный момент М==Мвз + Мупер, Суммарная характеристикапредставлена на фиг. 5, Работа аэродатчикапроисходит следующим образом. При отсутствии воздушного потока суммарный мо-мент М определяется по точке 1, Припоявлении воздушного потока происходитизменение величины М по закону 1 - 2 фиг.5. При этом выполнено соотношение (1), нозакон изменения такой же как и для М(почасти кривой 1-2).При воздействии воздушного потока+ММ малые вариации угла а (за счетавтоколебаний в системе, вариаций скорости воздушного потока и прочих случайныхфакторов) не вызывает замыканий-размыканий контактной группы 7, т.к. при этом угол й не проходит через угол акр угол срабатывания контактной группы 7. Если вели+ чина воздушного потока такова, что МсМ, то за счет области неустойчивости в диапазоне асср -р ой юср+Р и за счет выполнения в любой момент соотношения (1) происходит скачок угла а до значения а - соответствующего точке 3 фиг. 5, При этом произойдет замыкание или размыкание контактной группы 7, т.к. ось аэродатчика 3 пройдет величину угла срабатывания аэро- датчика аср. При воздействии воздушного потока МсМ+ малые вариации угла а около величины а (за счет автоколебаний в системе вариаций скорости воздушнбго потока и прочих случайных факторов) не вызывают замыкание-размыкание контактной группы, т.к, при этом угол а не проходит через угол акр,Аналогично происходит работа аэро- датчика при уменьшении скорости воздушного потока соответствующие точкам 4-3-5-6-1 по фиг. 5.Повышение чувствительности и надежности работы аэродатчика достигается путем исключения случайных замыканий контактной группы вблизи порога срабатывания.Формула изобретенияАэродатчик, содержащий корпус с под 5 шипником, в котором установлена ось., наодном конце которой закреплен флажок, адругой связан с постоянным магнитом,упор-ограничитель, контактную группу и механизм возврата оси в исходное положе 10 ние,отличающийся тем,что,сцельюповышения чувствительности и надежности работы аэродатчика путем исключенияслучайных замыканий контактной группывблизи порога срабатывания, он дополни 15 тельно содержит второй постоянный магнит, контактная группа выполнена в видедвух пластин, установленных во взаимноперпендикулярных плоскостях, причем первая из пластин закреплена на корпусе в20 плоскости, перпендикулярной плоскостивращения флажка, а вторая - на его оси, приэтом на свободном конце ее закреплен первый постоянный магнит, второй постоянныймагнит закреплен на первой пластине, при 25 чем магниты обращены друг к другу одноименными полюсами и находятся наодинаковом расстоянии от оси вращенияфлажка, а механизм возврата выполнен ввиде спиральной пружины,ПООихиьй мага при ЗНЯЧВНКИ углаФ8 ВП Онружнссп 7 ь,по нотороапроис,годащИижВнигподйююогомагююг1767441 Сгптуи Иср Составитель А, Цыгановедактор С. Кулакова Техред М.Моргентал ектор О. Густ роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,Заказ 3546 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5