УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА Советский патент 1994 года по МПК G01P5/18 

Изобретение относится к измерительной технике и экспериментальной аэродинамике и может быть использовано для измерения скорости и угла направления воздушного потока, воздушной скорости и аэродинамических углов (углов атаки и скольжения) летательных аппаратов, а также космических объектов, совершающих полет в атмосфере.

Известны устройства для измерения скорости потока газа, реализующие меточный метод измерения, при котором в поток вносят метки и фиксируют скорость их движения совместно с потоком.

Известно устройство для измерения скорости потока газа или жидкости, содержащее источник ионных меток в виде разрядника, подключенного к высоковольтному импульсному генератору, узел управления генератором, регистратор ионизированных частиц воздуха, измерительную схему и источник высоковольтного напряжения.

Недостатком известного устройства является низкая надежность, вызванная сбоем регистрации меток за счет из удаления от приемника в случае электризации корпуса летательного аппарата зарядом, совпадающим по знаку с зарядом метки.

Целью изобретения является повышение надежности измерения путем ликвидации сбоев в работе измерителя при электризации летательного аппарата зарядом, знак которого совпадает со знаком метки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения кинематических параметров воздушного потока дополнительно снабжено схемой задержки, двухвходовой схемой ИЛИ и триггером, а источник высоковольтного напряжения выполнен с возможностью управления полярностью выходного напряжения, причем выход задающего генератора через схему задержки подключен к первому входу схемы ИЛИ, к второму входу которой подключен регистратор меток, а выход схемы ИЛИ через триггер подключен к управляющему входу источника высоковольтного напряжения.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит высоковольтный импульсный генератор 1, управляемый задающим генератором 2. Генератор 1 соединен с разрядником 3, электроды которого размещены в воздушном потоке. Приемный электрод 4 соединен через регистратор 5 с измерительной схемой 6. На измерительную схему 6 поступают также импульс от задающего генератора 2.

К электродам разрядника 3 подключен высоковольтный источник напряжения 7, второй конец которого заземлен. Полярность подключения высоковольтного источника напряжения может изменяться и управляется триггером 8. Причем при состоянии триггера, условно названном, например, "1", к электродам подается положительный потенциал. При состоянии "0" полярность изменяется на обратную. На вход триггера подаются импульсы через схему 9, выполняющую логическую операцию ИЛИ, первый вход которой соединен с регистратором 5, а второй вход через схему задержки 10 связан с задающим генератором 2.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что в исходном состоянии триггер 8 находился в состоянии "1", при этом на электроды разрядника от источника высоковольтного напряжения 7 подавался положительный потенциал. При подаче импульса от задающего генератора 2 генератор 1 создает искровой разряд в разряднике 3, при этом возникает метка с положительным электростатическим зарядом. С задающего генератора этот же импульс через схему задержки и схему ИЛИ поступает на триггер 8 и переводит его в состояние "0". Этот влечет за собой изменение полярности высоковольтного источника 7. При регистрации метки импульс от регистратора 5 поступает через схему ИЛИ на триггер 8 и вновь переводит его в состояние "1". Если за счет электрических сил, действующих на метку от заряда летательного аппарата, расстояние между меткой и регистрирующим электродом увеличивается до такой степени, что ее регистрация не произойдет, то триггер 8 не перейдет в состояние "1" и следующая метка будет сформирована с отрицательным зарядом. В дальнейшем метка будет создавать постоянно с отрицательным зарядом до тех пор, пока не изменится знак заряда летательного аппарата, при котором отрицательная метка перестанет регистрироваться.

В случае отсутствия потока, когда метка не регистрируется, триггер 8 постоянно будет менять свое состояние только от импульса задающего генератора, тем самым создавая то положительные, то отрицательные метки. При возникновении потока полярность метки будет такова, какой ее в первый раз зарегистрировал регистратор 5.

Данное устройство позволяет адаптивно выбирать полярность включения дополнительного высоковольтного источника напряжения в зависимости от регистрации метки и тем самым устранить отказы при работе устройства в разных метеорологических условиях.

Использование предложенной схемы в составе измерителей воздушной скорости и аэродинамических углов обеспечивает высокую надежность измерения и способствует повышению безопасности полета. (56) Повх И. Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении М. -Л. : Машиностроение, 1965, с. 382-386.

Авторское свидетельство СССР N 655975, кл. G 01 P 5/18, 1979.

Авторское свидетельство СССР N 814051, кл. G 01 P 5/18, 1981.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и импульсный генератор, связанный с разрядником через источник высоковольтного напряжения и непосредственно, а также приемник меток, через регистратор меток подключенный к первому входу измерительной схемы, к второму входу которой подключен задающий генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности измерения путем устранения сбоев при регистрации меток, она дополнительно снабжено схемой задержки, двухвходовой схемой ИЛИ и триггером, а источник высоковольтного напряжения выполнен с возможностью управления полярностью выходного напряжения, причем выход задающего генератора через схему задержки подключен к первому входу схемы ИЛИ, к второму входу которой подключен регистратор меток, а выход схемы ИЛИ через триггер подключен к управляющему входу источника высоковольтного напряжения.