Пневматический велосиметр Советский патент 1985 года по МПК G01P3/26 

1 . 1 Изобретение относится к измеритель ной технике, а более конкретно к пневматическим измерительным преобразователям параметров движения, предназначенным для измерения скорости движущихся объектов. Целью изобретения является повышение точности измерения скорости в большом промежутке времени. На чертеже .представлено устройство, общий вид. Пневматический велосиметр состоит из корпуса t, в котором имеются рабочая полость 2, измерительная полость 3, промежуточная полость 4, компенсационная полость 5. Рабочая полость 2ограничена мембраной 6, связанной с инерционным телом 7, и пористой перегородкой 8. Измерительная полость 3ограничена пористой перегородкой 8 и дополнительной мембраной 9, связанной с измерительным преобразователем Ю перемещения. Компенсационная полость 5 ограничена стенками корпуса 1 и компенсационной мембраной 1 1 ,свя- 5 щей

занной с дополнительным преобразователем перемещения 12.

Измерительньй преобразователь 10 перемещения и дополнительный преобразователь 12 перемещения состоят из одинаковых дисковых электродов 13, положение которых можно изменять с помощью винтов 14, фиксируемых гайками 15, и электрических контактов 16. От корпуса 1 преобразователи перемещения изолированы с помощью втулок 17. Мембраны поджаты гайками 18.

Перед измерением после установки на объекте производят проверку исправности устройства. С этой целью вывинчивают пробку 19 и на ее место ввинчивают штуцер переносного приспособления (не показано) для проверки работоспособности велосиметра с помощью источника сжатого воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Велосиметр жестко крепится на объекте, скорость которого надо измерить так, чтобы ось чувствительности (направление возможного перемещения инерционного тела) совпадала с измеряемой компонентой скорости. При разгоне объекта возникают ускорения, вызыэающие появление инерционного усилия, смещающего инерционное тело 7 из начального положения и деформирующего мембрану 6 относительно корследняя жестко связана с инерционным телом 7, однако ее наличие может привести к погрешности, доходящей до 5-10%. С целью уменьшения этой погрешности, выполнена промежуточная полость 4, меньшая по объему, чем рабочая полость, и компенсационная мембрана 11, ограничивающая компенса.ционную полость 5, по объему равную измерителъной полости. Компенсационная мембрана также испытывает силу инерции, которая создает перепад давления на дополнительной мембране, уравновешивающий силу инерции дополнительной мембраны. Степень компенсации определяется упругими свойствами полостей и соотношением масс дополнительной и компенсационной мембраны. Таким образом, наличие промежуточной и компенсационной полостей а также компенсационной мембраны, приводит к существенному увеличению точности.

При изменении температуры велосиметра происходит перемещение дополнительной мембраны и, следовательно, возникает выходной сигнал, величина которого может достигать нескольких процентов. Для уменьшения этой погрешности в велосиметре используется дополнительньй преобразователь 12 перемещения, связанный с дополнительной мембраной, причем этот до- . 63 пуса 1, При этом давление газа в рабочей полости 2 падает до тех пор, пока возникающий перепад давления не уравновесит действующую на мембрану 6 инерционную силу. В первом приближении можно считать, что, если ускорение скачком изменило свою величину, то инерционное усилие, а также и давление в рабочей полости 2, также скачком изменяют свою величину. Однако давление в измерительной полости 3 скачком уже измениться не может, так как требуется время, чтобы газ из измерительной полости 3 перешел через пористую перегородку 8. Ускорение, действующее на дополнительную мембрану 9, также вызывает появление некоторой незначительной силы .инерции, стремящейся сместить мембрану даже в том случае, когда перепад давления по ее сторонам отсутствует. Эта сила инерции значительно меньше силы инерции, действуюна рабочую мембрану, так как по311688634

полнительный преобразователь переме-вующем подборе размеров преобразоващения включен вместе с измерительнымтелей, в данном случае конденсаторов,

преобразователем в смежные плечи мое-образованных электродами 13 и мембрата-Уитстона. По этой причине одновре-нами 9 и 11, к одинаковому приращеменное и одинаковое по знаку переме- 5нию емкостей этих преобразователей, и,

щенке дополнительной и компенсацион-следовательно, к отсутствию разбаной мембран приводит при соответст-ланса моста.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВЕЛОСИМЕТР, содержащий корпус, внутри которого . расположена рабочая полость, изолированная от внешней среды мембраной, жестко соединенной в центре с инерционным телом, и сообщающаяся через пористую перегородку с измедительной полостью, и первый преобразователь перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в корпусе вьтолнены промежуточная и компенсационная полости, причем компенсационная.и измерительная полости выполнены идентичными, изолированы от атмосферы и расположены по одну сторону от промежуточной полости, при этом в велосиметр дополнительно введены мембраны, отделяющие компенсационную и измерительную полости от промежуточной, и второй преобразователь перемещения, соединенный с мембраной компенсационной полости, а первый преобразователь перемещения соединен с мембраной измерительной полости.