Устройство для создания стабильных по скорости воздушных потоков Советский патент 1992 года по МПК G05D7/00 

1

(21)4065627/24 (22) 04.04.86 (46)30.09.92. Бюл. Мг 36

(71)Московский горный институт

(72)Л.А.Пучков, С.З.Шкундин, А.В.Лихачев, И.Т.Соколов, С.И.Волошин, А.И.Султанов

и Р.Х.Бек-Булатов

(56) Авторское свидетельство СССР

Мг 171742, кл. G 05 D 7/00, 1964.

Авторское свидетельство СССР Мг 1682590, кл. G 05 D 7/00, 1983.

/

Ч

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СТАБИЛЬНЫХ ПО СКОРОСТИ ВОЗДУШНЫХ

потоков

(57) Изобретение относится к технике аэродинамических измерений и может быть использовано для настройки измерительных аэродинамических приборов. Целью изобретения является повышение точности поддержания скорости потока воздуха в аэродинамической трубе. Указанная цель достигается автоматическим поддержанием заданной скорости потока воздуха с одновременным активным подавлением пульсаций скорости пьезокерамическим преобразователем колебаний. 1 ил.

Изобретение относится к технике аэродинамических измерений и может быть использовано для настройки измерительных аэродинамических приборов.

Целью изобретения является повышение точности поддержания скорости потока воздуха в аэродинамической трубе.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство включает излучающий 1 и принимающий 2 пьезокерамические преобразователи колебаний, установленные в аэродинамической трубе 3 и подключенные соответственно к генератору 4 и первому усилителю напряжения 5. Выход элемента сравнения 6 через второй усилитель 7 соединен с двигателем вентилятора 8. При этом выход усилителя напряжения 5 подключен ко входу перестраиваемого..фильтра 9, выход которого через последовательно соеди- ненные фазовращатель 10 и третий усилитель 11 подключен к излучающему

пьезокерамическому преобразователю колебаний 1.

Устройство работает следующим образом. Генератор 4 вырабатывает синусоидальное напряжение, которое прикладывается к излучающему преобразователю 1. Излучающий преобразователь 1 возбуждает в аэродинамической трубе 3 ультразвуковые волны, которые распространяются в воздушной среде со скоростью С и принимаются приемным преобразователем 2. При наличии потока в аэродинамической трубе скорость распределения ультразвуковых волн равна векторной сумме скорости ультразвуковых волн в воздушной среде б и скорости потока v, что приводит к изменению времени распространения волн от излучающего преобразователя 1 к приемному преобразователю 2. Принятые приемным преобразователем 2 акустические волны преобразуются в электрические колебания, усиливаются усилителем напряжения 5 и

сл

С

vj о ел со

о о

поступают на один из входов элемента сравнения 6, на другой вход которого поступает опорное синусоидальное напряжение генератора 4.

Схема сравнения осуществляет сравне- ние фаз принятого и излученного сигналов и вырабатывает напряжение, пропорциональное разности фаз, которое через усилитель 7 управляет двигателем вентилятора 8. Принятый сигнал представляет собой нало- жение основного сигнала, который соответствует средней скорости потока, и сигнала пульсаций, вызванных пульсациями потока, источником которых служит вентилятор. Этот сигнал поступает на вход перестраива- емого фильтра 9. Перестраиваемый фильтр

9представляет собой резонансный фильтр с регулируемой частотой резонанса, настраиваемой на частоту сигнала пульсаций. С выхода регулируемого фильтра 9 сигнал пульсаций проходит через фазовращатель

10на усилитель 11, где усиливается и подается на излучающий преобразователь 1, Фазовращателем 10 фаза сигнала сдвигается таким образом, чтобы излучаемые преобразователем пульсирующие колебания и пульсации сигнала на приемном преобразователе 2 находились в противофазе. Излученные противофазно колебания уменьшают пульсации потока.

Изобретение может быть использовано для существенного повышения точности и уменьшения времени поверки крыльчатых анемометров.

Формула изобретения Устройство для создания стабильных по скорости воздушных потоков, содержащее двигатель вентилятора и установленные в аэродинамической трубе излучающий и приемный пьезокерамические преобразователи колебаний, первый из которых своим входом, а второй - своим выходом связаны соответственно с силовым выходом генератора и входом первого усилителя, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого связан с сигнальным выходом генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности поддержания скорости потока воздуха в аэродинамической трубе, оно допол- нительно содержит второй и третий усилители, фазовращатель и перестраиваемый фильтр, связанный входом первого усилителя, а выходом - через последовательно соединенные фазовращатель и второй усилитель - с входом излучающего пьезокера- мического преобразователя колебаний, причем выход элемента сравнения через третий усилитель связан с управляющим входом двигателя вентилятора.