Датчик составляющей скорости ветра Советский патент 1987 года по МПК G01P5/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вертикальной составляющей скорости ветра.

Цель изобретения - снижение порога чувствительности датчика.

На фиг. 1 схематично изображен датчик в рабочем положении; на фиг. 2 - контур аэродинамической поверхности; на фиг. 3- 8 - схемы последозательной укладки пар пластин с аэродинамическими поверхностями; на фиг. 9 - датчик в сложенном состоянии.

Датчик составляющей скорости ветра содержит (фиг. 1) цилиндрический корпус 1, установленный на державке 2 посредством подшипников 3, крыльчатки 4, выполненные в виде восьми прямоугольных пластин 5 и 6, которые образуют внутреннюю 7 и внешнюю 8 прямоугольные телескопические призмы (фиг. 9). Дополнительно датчик снабжен двумя кольцами 9, телескопически установленными на корпусе 1 и взаимодействующими с крыльчатками 4 посредством пружин 10. Датчик содержит аэродинамические поверхности 11, размещенные наклонно между попарно смещенными внутренними 5 и внещни- ми 6 пластинами. Аэродинамические поверхности выполнены в виде оснований 12 и пленки 13, контуры которой в раскрое образованы двумя равными параллельными от резками 14 (фиг. 2), концы которых соединены криволинейными кромками 15. Криволинейные кромки выполнены таким образом, что одна диагональ 16, соединяющая противоположные концы отрезков 14 - касательная к обеим кромкам, а другая диагональ 17 - пересекающая каждый контур кромок, причем кромки центрально-симметричны относительно точки пересечения диагоналей 16 и 17. Такая форма аэродинамической поверхности получена экспериментальным путем и позволяет при раскрытии датчика полностью убрать хлопуны и складки на планке 13 аэродинамической поверхности.

Основания 12 выполнены также из пленки в виде замкнутых цилиндров, а параллельные отрезки 14 аэродинамических поверхностей соединены с основаниями по об- разуюилим цилиндров у кромок пластин 5 и 6. При установке на датчик аэродина.ми- ческих поверхностей основания 12 телескопически надеваются на пластины 5 и 6, при этом они плоскопараллельно развернуты относительно друг друга таким образом, что части кромок 15 аэродинамических поверхностей, к которым диагональ 16 касательная, обращены от оси 18 д,атчика, а части кромок 15, к которым диагональ 17 секущая, - к оси 18 датчика. Такой разворот аэродинамических поверхностей позволяет снизить число складок на пленке при укладке датчика. Дополнительно в пластинах 5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и 6 выполнены отверстия 19, приводящие к уменьщению момента инерции относительно оси 18 датчика и вследствие этого к.повы- щению его чувствительности.

Укладка аэродинамических поверхностей датчика с пластинами 5 и 6 осуществляется следующим образом.

Спецключами сжимают пружины 10 датчика, после чего осуществляют укладку первой произвольной пары пластин 5 и 6, соединенных аэродинамической поверхностью. Внутреннюю пластину 5 укладывают на корпус 1 датчика, на нее укладывают внещнюю пластину 6, причем пленку 13 пропускают между пластинами с образованием петли 20. Петлю поворачивают на 90° и укладывают на корпус 1 датчика, при этом у кромки внещней пластины 6 выполняют слабину 21 пленки 13. После укладки первой пары пластин с аэродинамической поверхностью приступают к укладке второй пары пластин 5 и 6. На петлю пленки 13 первой пары пластин укладывают внутреннюю пластину 5 второй пары, на нее укладывают внешнюю пластину 6 второй пары, при этом пленку 13 пропускают между пластинами с образованием пет.ли. Третью и четвертую пары пластин с пленкой укладывают аналогично первой и второй парам пластин с пленкой соответственно. После укладки всех пластин с пленками выступающие петли и слабину пленок поворачивают Ei одном направлении (например, против часовой стрелки), укладывают на внешние пластины и фиксируют замком 22.

Датчик составляющей скорости ветра работает следующим образом.

При введении датчика в рабочее положение открывается замок 24 и от усилия пружин 10 пластины 5 и 6 крыльчаток 4 раскрываются и фиксируются под углом 45° к оси датчика 18. Вначале раскрываются внешние пластины 6 и вытягивают за собой пленку 13 аэродинамических поверхностей. Слабина 21, выполненная у кромки внещней пластины 6, позволяет раскрыть их без задержки. Когда пластины 6 раскрываются на небольщой угол и вытягивают пленку 13, чтобы она не задевала за внутренние пластины 5, под действием пружин 10 раскрываются внутренние пластины 5 и датчик принимает вид, показанный на фиг. 1. Составляющая скорости ветра, действующая вдоль оси 18 датчика, раскручивает пластины 5 и 6 с аэродинамическими поверхностями. Так как в проекции на вертикальной плоскости датчик симметричен относительно оси 18, силы, действующие на пластины 5 и 6 с аэродинамическими поверхностями, расположенными справа и слева от оси 18, равны. Крутящий момент от них равен нулю. Таким образом, влияние боковой составляющей скорости ветра, действующей перпендикулярно оси 18 датчика, отсутствует.

Использование изобретения позволяет за счет введения аэродинамических поверхностей снизить порог чувствительности датчика в 1,7 раза.

Формула изобретения

Датчик составляющей скорости ветра по авт. св. № 1264080, отличающийся тем, что, с целью снижения порога чувствительности, он снабжен аэродинамическими поверхностями, каждая из которых выполнена в виде закрепленной на основании пленкн, контуры которой в раскрое ограничены двумя параллельными отрезками, концы которых соединены криволинейными кромками, центрально симметричными относительно точки пересечения диагоналей, соединяющих противоположные концы параллельных отрезков, при этом одна из диагоналей является касательной к обеим кромкам, а другая - секущей контура кромок, причем основания

аэродинамических поверхностей выполнены, также из пленки в виде замкнутых цилиндров, соединенных по образующим с параллельными отрезками каждой из аэродинамических поверхностей, основания которых

плоскопараллельны, развернуты относительно друг друга и телескопически установлены на взаимно перпендикулярных лопастях основной и дополнительной крыльчаток, при этом кромки аэродинамических поверхностей, диагональ к которым является касательной, обращены к оси датчика, а кромки, диагональ к которым является секущей, - к оси датчика, а линии соединения оснований с пленкой ориентированы вдоль кромок лопастей основной и дополнительной крыльчаток.

/2

Фиг. 2

сриг.з

сриг.

дидб

Q3U2.5

(риг. 6

фи.7

сриг.8

1.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить порог чувствительности датчика. Для этого между попарно смещенными внутренними 5 и внешними 6 пластинами размещены аэродинамические поверхности 11. Каждая из них выполнена в виде закрепленной на основании пленки. В рабочем положении датчика усилием пружин 10 пластины 5 и 6 фиксируются под углом 45° к оси 18, вытягивая за собой пленку. Конструкция аэродинамических поверхностей 11 исключает влияние боковой составляющей скорости ветра, действующей перпендикулярно оси 18 датчика. 9 ил. 1СП со N: со со о 1C N