УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ Советский патент 1970 года по МПК G01M9/06 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, к области измерения аэродинамических сил, действующих на модель летательного аппарата при эксперименте в аэродинамических трубах.

Известны устройства для измерения аэродинамических сил, содержащие электромагнитный преобразователь со струной, связанной с рычагом, подвешенным на упругих шарнирах и воспринимающим через шток аэродинамическую силу. Центробежный силовозбудитель с синхронным двигателем преобразует электрические сигналы со струнного нреобразователя в силу, достаточную для измерения имеющимися средствами. Недостатком этих устройств является их низкое быстродействие вследствие того, что для измерения силы, ползченной на штоке центробежного силовозбудителя, применяется обычно рейтерный весовой элемент с массовыми недвижными рычагами, требующий большого времени уравновешивания. Применение других весовых элементов в известных устройствах нецелесообразно, ввиду их малой точности.

Другим недостатком известных устройств является небольшой диапазон измеряемых сил вследствие того, что струна может работать в узком диапазоне нагрузок от 15 до 100 кг/мм . При современных испытаниях диапазон измеряемых сил значительно больше.

Основной особенностью изобретения является то, что центробежный силовозбудитель подключен к общему с электромагнитным преобразователем со струной рычагу таким образом, что уравновешивает основную часть измеряемой нагрузки, а для регистрации измеряемой силы используется электронный цифровой счетчик, подключаемый или к дисковому счетчику для измерения угловой скорости

ротора силовозбудителя или к электромагнитному нреобразователю со струной для измерения периода колебаний струны. Эти отличия позволяют увеличить быстродействие, расширить диапазон измерений и новысить точность

нзмерения.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Жесткий рычаг / подвешен на упругом шарнире 2. Шток 3 воспринимает аэродинамическую нагрузку. К рычагу прикреплены шток силовозбудителя 4 и струна 5 электромагннтпого преобразователя с усилителем 6 мошности, к выходу которого подключен синхронный двигатель 7, приводяший во

центробежный силовозбудитель. Устройство содержит таклсе электроиный счетчик 8, диск 9, перфорированный в несколько рядов по OKpyjKHOCTH, источник 10 света, фотодиоды / / и переключатель 12 цены деления. Счетчик 8

перфоратор 14 и счетную электронную машину 15. Центробежный силовозбудитель уравновешивает развнваемым усилием основную часть измеряемого усилия.

О велнчиие измеряемой силы судят ио угловой скорости быстровращающихся грузиков. Когда диск 9 вместе с валом синхронного двигателя 7 вращается, то свет от источника 10 через отверстия в диске иоиадает на фотодиоды 11, сигналы с которых через иереключатель 12 постуиают на электронный счетчик 8. Чем больше измеряемая аэродинамическая сила, тем выше частота колебаний струны и скорость диска. Измеряемая сила имеет нульсируюший характер и осредняется иснользованнем интегрируюш,их свойств вращаюш,ихся нриводов и грузиков.

Уменьшение иогрешности измерения достигается уменьшением количества элементов устройства и гем, что всякое иостороннее воздействие на струну (иаиример, изменение

темиературы) компенсируется изменением угло,ой скорости враш,ения грузиков.

П р е д м е т изобретения

Устройство для измерения аэродинамических сил, действуюш,их на модель летательного аппарата при эксперименте в аэродииампческой трубе, содержащее электромагнит0 иый преобразователь со струной, связанной с рычагом, иодвещенным на упругом шарнире и воспринимающим через шток аэродииамическую силу, и усилитель мощности, на выход которого подключен синхронный двигатель

5 центробежного силовозбудителя, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения диапазона измерений, шток центробежного силовозбудителя закреплен на указаином рычаге между точкой приложения

0 аэродинамической силы и шарниром, об разуя относительно последнего комиенсирующий момент.