УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАСАТЕЛЬНОЙ СИЛЫ НА ЦИЛИНДРЕ Советский патент 1968 года по МПК G01M9/06 

Известные устройства для измерения касательной силы на элементе поверхности, обтекаемой потоком воздуха, не позволяют измерять касательную силу на кольцевом участке цилиндра малого диаметра.

Предлагаемое устройство измеряет касательную силу на кольцевом отсеке кругового цилиндра, являющемся участком цилиндра модели. Для уменьшения зазоров между торцами подвижного измерительного и неподвижных участков цилиндра, с целью сохранения неискаженным потока обтекания измерительного участка цилиндра, в качестве чувствительных элементов микровесов применены индуктивные приемники давления с натянутыми мембранам и дистанционными кольцами и малыми зазорами в магнитопроводах.

С целью исключения всех возможных перемещений измерительного участка цилиндра в процессе измерения, кроме малых осевых перемещений в направлении измеряемой силы, он может быть укреплен на горизонтальном стержне, опертом без возможности смещения непосредственно на перпендикулярные ему мембраны двух чувствительных элементов.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого устройства и разрез по А-А.

Измерительный участок 1 цилиндра изготовлен из оргстекла и закреплен на горизонтальном стержне 2, который своими хвостовиками входит в центрирующие отверстия мембран 3 чувствительных элементов. Мембраны, выполненные из пермоллоя, в процессе изготовления натягиваются.

Корпус устройства состоит из двух стаканов 4, жестко связанных между собой тремя стержнями 5. В стаканах размещены без зазора цилиндрические пробки 6. На пробках закреплены чувствительные элементы, обмотки 7 которых включены в измерительный мост, питаемый переменным током с частотой 500 гц. С помощью котировочных резьбовых колец 8 и отжимных пружин осуществлено установочное поджатие мембран чувствительных элементов к опорным заплечикам стержня, несущего измерительный участок цилиндра. Помимо трех отверстий под стойки стаканов в опорном диске измерительного участка, цилиндра имеются отверстия под электропроводку 9 переднего чувствительного элемента и под дренажную трубку 10.

Корпус устройства имеет резьбовые хвостовики с центрирующими заплечиками и может быть установлен в различных местах по длине цилиндра модели.

Подвешивается цилиндр модель со встроенными в нее устройствами в рабочей части аэродинамической трубы с помощью проволочной подвески, состоящей из шести стальных тяг 11 диаметром 0,3 мм, удерживающих цилиндр-модель в двух сечениях по его длине.

На цилиндре-модели диаметром 20 мм, при диаметре мембран чувствительных элементов 14 мм и толщине 0,07 мм, предлагаемое устройство надежно измеряет осевую касательную силу на кольцевом участке цилиндра в диапазоне 0-500 мг.

1. Устройство для измерения аэродинамической касательной силы на цилиндре, содержащее подвижной кольцевой отсек цилиндра, размещенный между неподвижными участками цилиндра, два индуктивных чувствительных элемента и измерительный электрический мост, отличающееся тем, что, с целью сохранения неискаженным потока обтекания измерительного участка цилиндра, в нем чувствительные элементы выполнены в виде индуктивных приемников давления с натянутыми мембранами и дистанционными кольцами, обеспечивающими зазоры в магнитопроводах.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения всех возможных перемещений измерительного участка цилиндра в процессе измерения, кроме осевых перемещений в направлении измеряемой силы, он укреплен на горизонтальном стержне, опертом без возможности смещения непосредственно на перпендикулярные ему мембраны чувствительных элементов, установленных в неподвижных отсеках цилиндра - весов с помощью цилиндрических пробок, упорных пружин и юстировочных резьбовых колец.