Устройство для измерения скорости направления воздушного потока Советский патент 1983 года по МПК G01P5/18 

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение при измерении величины и на правления вектора скорости движущегося объекта относительной среды, а также при аэродинамических исследованиях. Но основному авт. св. № 655975 известно устройство для измерения скорости потока газа или жидкости, содержащее источник меток, выполненный в виде разрядника, подключенного к генератору высоковольтных импульсов, два приемника, один из которых колшцевой, а другой имеет форму сяирали Архимеда, и измерительную схему. Для получения сигнала по скорости и направлению пото ка в этом устройстве может быть про изведено измерение двух временных интервалов,соответствующих времени про-ожяения меткой до кольцевого приемника и до криволинейного приемника. Одним из возможных путей оп редеяения направления вектора ско росТи является вычисление отношения врелюнных интерва гов. При этом формирование меток пЁюизводится с постоянной частотой ; 1 , Однако устройство не позволяет . обеспечить достаточную точность изм рения как скорости, так и направления потока. Цель изобретения - устранение ук занного недостатка, т.е. повьвиение точности измерения.. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве генератор высоковольтных импульсов выполнен с р гулируемой частотой, а измерительна схема образована дифференциальными усилителем, интегратором, двумя три герами, двумя усилителями, и преобразователем длительность-напряжение, при этом управлякмций вход гене ратора подключен к выходу дифферан. цйального усилителя, первый вход ко торого через последовательно соединенные интегратор, первый триггер и першлй усилитель связан с кольцевым приемникрм, а второй вход чере последовательно соединенные преобразователь длительность-напряжение второй триггер и второй усилитель связан с криволинейным приемником, причем вторые входы триггеров подключешл к выходу генератора высоко вольт1шх импульсов, На чертеже представлена схема устройства, Устройство содержит источник меток 1, выполнейиый в виде разряд иика, разметценного заподлицо .с обши кой подвижиого объекта и псздключенного к генератору высоковольтньк импульсов 2. Такой генератор цедёсообразно реализовать в виде управляемого задающего генератора и формирователя высоковольтных импульсов. Формирование высоковольтных импульсов можно производить с- помощью повышаквдих импульсных трансформаторов. Приемниками меток являются электроды 3 и 4, имеющие соответственно форму кольца и спирали Архимеда, связаны через соответствующие усилители 5 и б с триггером 7 и 8. Выход триггера 7 подключен к входу интегратора 9, выход которого соединен с .первым входом дифференциального усилителя 10. Выход триггера 8 связан через преобразователь длительность-напряжение 11 с входом дифференциального усилителя 10. Преобразователь длительность-напряжение может быть выполнен, например, на оснойе генератора линейно изменяющегося напряжения, запускаемого передним фронтом преобразуемого импульса, и фиксацией выходного напряжения генератора в момент времени, соответствующей заднему фронту импульса . В:шсод дифференциального усилителя 10 подключен к управляющему входу генератора высоковольтных импульсов 2, который связан с вторы ми входами триггеров 7 и 8. Кроме того, генератор 2 имеет выход, с которого снимается сигнал в виде частоты , П1Х)порциональный углу направления потока. Устройство работает следующим образом.. В процессе измерения генератор 2 формирует импульс, который подается на разрядник 1. Последний за счет искрового пробоя создает метку в виде облачка зар51йсенных ионов, которая движется совместно с контролируемым потоком. Пролетая над кольцевым приемным электродом .3, метка наводит на нем импульсный сигнал, который усиливается усилителем 5 и поступает на вход триггера 7, Триггер 7 формирует импульсы прямоугольной формы, передний фронт которых соответствует моменту формирования метки, а задний - моменту ее регистрации приемником 3, т.е. длительность выходных импульсов триЛера соответствует времени прохождения меткой расстояния R от разрядника 1 до кольцевого электрода 3, При этом частота следования пршлоугольных импульсов равна частоте генерации меток. С В ахода триггера 7 импульсы, например, положительной полярности поступают на вход интезтратора 9/ на выходе которого выделяется постоянная составляющая последовательности импульсов. Выходное напряжение интегратора определяется соотношением

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗДЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ ВОЗДОТШЮГО ПОТОКА ПО авт св. 655975, от л и ч а to щ е е с я тем, что, с целью пов{Ш1еиия точности измереШш, генератор высоковольтных импульсов выполнен с регулируемой частотой, измерительная схема образована дифференциальным усилителем, ннте1т ат6рс Ё, Д1вумя триггерами, двумя ус1шителями и преобразов ателем даительность-налряжание, при этом управляющий вход генератора заысоковольтны( И1 пульсов псдклгочеи к выхоцу дифференциального усилителя, первый вход которого послеж атель но соединент ю интегратор, первый Триггер и первый усилитель .связан с (сольцевым приемникОМ|г а второй вход через последозвательно соединен-. iBiie преобразователь длительность напряЬпейие, второй триггер и второй усилитель связан с криволинейным при 4ником, при этом входы тригЕ ра . подключены к выходу генератора импульсов.. СП 4 00 Об