Датчик скоростного напора и направления потока Советский патент 1983 года по МПК G01P5/08 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в аэрогйдроДинамических иссле йаниях для измерения скорости и направления потока, набегающего на движущийся объект. По основному авт. св. № 570842 известен датчик скоростного напора и направления потока, содержащий сферический приемный элемент, .установленный на одном конце дер;Жавки, второй конец которой через упругую мембрану с прорезями соединен с корпусом, и шесть электромеханических преобразователей, установленных попарно вдоль трех взаимно перпендикулярных осей, одн из которых совпадает с продольной осью державки, на мембране симметрично относительно точку пересечеIния указанных осей 1. Недостатком этого.устройства является невысокая точность измере ния при ускоренном перемещении объекта, связанная с тем, что инер ционные силы, действующие на чувст вительный элемент и державку, вызы вают такой же сигнал на выходе электромеханических преобразователей как и скоростной напор потока. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель -достигается тем, что устрбйство снабжено грузом, второй державкой, второй упру гой мембраной с прорезями и шестью дополнительными электромеханически ми преобразователями, а сферический приемный элемент и первая державка выполнены полыми, причем груз установлен внутри приемного элемента и укреплен на второй державке, проходящей внутри первой,и ч рез вторую мембрану связан с корпу сом,а дополнительные электромехани ческие преобразователи установлены на второй мембране,при этом од ноименные, основные и дополнительные преобразователи соединены послеДовательно и включены в соответствующие диагонали трех измерительных полумостов. На чертеже показана схема устройства. Датчик скоростного напора и напр ления потока состоит из корпуса 1, внутри которого закреплены первая и вторая 3 мембраны с прорезями. Первая мембрана 2 соединена держав кой 4 со сферическим приемным элементом 5. Вторая мембрана 3 соединена державкой 6 расположенной внутри державки 4 с грузом 7. Первая 2 и вторая 3 мембраны снабжены элвктромеханическими преобразователями (датчиками) 8-19, например тензррезисторами, которые соответствующим образом соединяются в измерительные полумосты. При движении объекта в воздухе или жидкости с переменной скоростью на сферический приемный элемент действуют следующие силы: аэродинамическая сила, абсолютная величина которой зависит от скорости потока, а ее ориентация - от ориентации вектора скорости относительно системы координат, связанной с датчиком; инерционная сила, величина которой зависит в оснбвном от массы Сферического приемного элемента 5 и ускорения. Первая мембрана,2 воспринимает нагрузку от аэродинамической силы и инерционных сил, действующих на сферический приемный элемент 5, державку 4 и центральную часть первой мембраны 2. На груз 7, находящийся внутри сферического приемного элемента 5, действует только инерционная сила, зависящая от массы груза и ускорения. Вторая мембрана 3 воспринимает нагрузку топько ог инерционных сил, действующих на груз 7, державку 6 и центральную часть второй мембраны З.Преобразователи 8-13 первой и второй мембраны по соответствующим компонентгил измеряемых нагрузок соединены в измерительные полумосты так, что приращения выходных сигналов преобразователей первой и второй мембраны от действия инерционных сил имеют разные знаки. Для обеспечения полной электрической компенсации приращений выходных сигналов в измерительных полумостах от действия инерционных сил необходимо равенство абсолютных значений этих приращений, что достигается подбором моментов инер- . ции груза 7, державки б и соответствуюадим соотношением чувствительностей первой и второй мембраны. Таким образом данное устройство обеспечивает большую точность измерений за счет компенсации погрешности от инерционных сил, действующих на чувствительнь1й элемент.

ДАТЧИК СКОРОСТНОГО НАПОРА И НАПРАВЛЕНИЯ ПОТОКА по авт. св. 570842, от лич.ающийся Тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен грузом, второй державкой, второй упругой мембраной с прорезями и шестью V- -v«tvv m Ж г у i дополнительными электромеханически- ми преобразователями, а сферический приемный элемент и первая державка вьшолнены полыми,причем груз ус тановлен внутри приемного элемента и укреплен на второй державке, установ ленной внутри первой,и через вторую мембрану связан скорпусом, а дополнительные электромеханические пре.образователи установлены . на второй мембране, при этом одноименные основные и дополнительные преобразователи соединены последовательно и включены в соответствующие диагонали трех измерительных полумостов. Д, ff fff №