УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРА С БОРТА ДВИЖУЩЕГОСЯ КОРАБЛЯ Советский патент 1972 года по МПК G01P5/02 

Изобретение относится к метеорологическим приборам.

Известными устройствами нельзя производить векторное осреднение скорости и направление Р1СТИННОГО ветра.

В предлагаемом устройстве векторное осреднение скорости и направление истинного ветра осуществляется благодаря тому, что оно снабжено двумя блоками осреднения, каждый из которых выполнен в виде интегрирующего нривода, соединенного через электромагнитную муфту с линейно вращающимся трансформатором (ЛВТ) и устройством сброса ноказаний на нуль, программным и коммутирующим устройствами, ири этом блоки осреднения нодключены между выходными цепями синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) центрального лрнбора и входами векторного построения, а нсточник питания электромагнитных муфт подключен через коммутирующее устройство, управляемое программным устройством, выходные цепи СКВТ центрального прибора подключены к входам интегрирующих нрнводов через регулируемые фазирующие устройства, между выходами ЛВТ блоков осреднения и входами СКВТ векторного построения включены масштабные вращающиеся трансформаторы (МВТ) и регулируемые сопротивления.

Кроме того, для запоминания полученных средневекторных значений параметров вектора и обеспечения трансляции этих параметров в следующий .период осреднення источник ннтання элементов векторного построения и ЛВТ блока осреднения подключен через коммутирующее устройство, включаемое программным устройством в конце нериода осреднения до момента сброса ноказаний на блоке

осреднения.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Воздушный поток, воздействуя на флюгарку }, разворачивает ее вдоль потока. Под действием момента, создаваемого флюгаркой, крыльчатка 2 с помощью поворотного устройства (на чертеже не показано) устанавливается навстречу потоку н начинает вращаться со скоростью, пропорциональной скорости наблюдаемого ветра. Вместе с ней вращается ротор 3, вырабатывающий напряжение, пронорциональное скорости его вращения, а следовательно, н скорости наблюдаемого ветра. Это напрялсение поступает на входную обмотку СКВТ 4.

Флюгарка 1, указывающая направление наблюдаемого ветра, разворачивает сельсиндатчик 5 и с номощью сельсинной следящей системы в трансформаторном режиме (сельшкальное устройство 9) направление наблюдаемого ветра передается в виде угла поворота в блок 10 составляющих. Флюгарку (или ее вместе с сельсинной следящей системой) молпю назвать устройством для преобразования иаправления ветра в угол иоворота.

В приборе 11 ротор сельсин-датчпка 12 разворачивается на угол, равный курсу корабля К. Этот угол транслируется в блок 10 с помощью следящей системы на сельсинах в трансформаторном режиме, состоящей из сельсина 13, двигателя 14 и усилителя 15.

Величины направления наблюдаемого ветра Kw и курса корабля К складываются дифференциалом 16, являющимся суммирующим устройством. Ротор СКВТ 4, связанный с выходом дифференциала, разворачивается на суммарный угол (Kw + K).

На вход СКВТ 17 через регулируемое сопротивление 18 и МВТ 19 с выхода ЛВТ 20 поступает напряжение, пропорциональное скорости корабля.

МВТ 19 и сопротивление 18 позволяют регулировать амплитуды и фазы выходных напряжений СКВТ 17 в соответствии с амплитудами и фазами выходпых напряжений СКВТ4.

Полученные напряжения через фазирующие устройства 21 и 22 поступают на вход интегрирующих приводов 23. Интегрирующий привод преобразует полученное напряжение в скорость вращения своего выходного вала.

Устройство 21 и 22 позволяют регулировать фазу напряжения, поступающего на интегрирующие приводы 23, что обеспечивает увеличение точности последних.

Ротор ЛВТ 24 через редуктор (на чертеже не показан) при включеиии электромагнитной муфты 25 сцепляется с выходным валом интегрирующего привода на период осреднения Т и разворачивается на угол, нропорциоиальный среднему значению составляющей вектора скорости UXCP или Uycy. По окончании периода осреднения Т электромагнитная муфта отключается на короткий период /i, достаточный для сброса показаний с помощью пружинной муфты 26. Для съема показаний с блоков 27 осреднения и передачи их далее в векторный построитель 28 служит АВТ 24. Питание к этим ЛВТ и векторному построителю 28 подключается только на небольшой период времени t в конце периода осреднения Т и отключается с окончанием этого периода. С момента включения питания векторный построитель 28 следит за изменением величины составляющих Ux ср н f/ycp, поступающих с блоков 27 осреднения в виде переменных напряжений, и вырабатывает по ним средиевекторные значения скорости UCP и направления /(„. ср истинного ветра.

С отключением питания следящие системы векторного построителя останавливаются, выработанные значения Ucp и /Си. ср запоминаются до конца следующего периода осреднения Т и могут быть считаны со щкальных устройств 29 и 30, а также нереданы далее в виде угла поворота.

Включение электромагнитных муфт 25 производится контактами 31 реле 32, включение

питания ЛВТ 33 - контактами 34 реле 35, а питание векторного построителя 28 - контактами 36 и 37 реле 35. Включением реле коммутирующего устройства 38 унравляет программное устройство 39.

В нериод временн t с выходов ЛВТ 33 на входные обмотки СКВТ 40 через регулируемое сонротивление 41 и МВТ 42 поступают напряжения, пропорциоиальные средним значениям составляющих вектора скорости истиннего ветра UXQ и L/y ср. Напряжение на одной из выходных обмоток СКВТ 40 поворотом его ротора с помощью двигателя 43 и усилителя 44 компенсируется до нуля. Угол поворота всех элементов, кинематически связанных с ротором СКВТ 40, пропорционален направлению среднего вектора скорости истинного ветра.

Показания снимаются со шкального устройства 29. Напряженне с другой роторной обмотки СКВТ 40 пропорционально модулю среднего вектора скорости истинного ветра Uc-p. Это напряжение с помощью следящей системы, состоящей из ЛВТ 45, двигателя 46 и усилителя 47, преобразуется в угол новорота. Показания модуля осредненного вектора скорости истинного ветра снимаются со щкального устройства 30. Регулируемые сопротивления 41 и МВТ 42 дают возможность произвести при регулировке фазирование и

масштабирование напряжений, пропорциональных составляющим Цхср и , с векторным построителем, обеспечивая точность осреднения при разбросе параметров элементов устройства.

Кроме того, устройство снабжено интегрирующим приводом, содерл :ащим двигательгенератор 48, выполненный в виде спаренных генератора 49, двигателя 50 и усилителя 51. Питание системы осуществляется блоком 52.

,-т

П р е д м е т и зооретения

1. Устройство для измерения параметров ветра с борта движущегося корабля, содержащее датчик ветра, соединенный с устройством нреобразования скорости и направления ветра в угол поворота, подключенное к векторному построителю, и приборы, транслирующие курс и скорость корабля, отличающееся тем, что, с целью векторного осреднения скорости и направления истинного ветра, оно снабжено двумя блоками осреднения, каждый из которых выполнен в виде интегрирующего привода, соединенного через электромагнитную муфту с линейно вращающимся трансформатором (ЛВТ) и устройством сброса показаний на нуль, программным и коммутирующим устройствами, при этом блоки осреднения подключены .между выходными цепями синусно-косинусного вращающегося трансфордами векторного построения, источник питания электромагнитных муфт подключен через коммутирующее устройство, управляемое программным устройством, выходные цепи СКВТ центрального прибора подключены к входам интегрирующих приводов через регулируемые фазирующие устройства, а между выходами ЛВТ блоков осреднения и входами СКВТ векторного построителя включены масщтабные вращающиеся трансформаторы (МВТ) и регулируемые сопротивления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью заиоминанпя полученных средневекторных значений параметров ветра и обеспечения трансляци-и этих параметров в следующий период осреднения, источник питания элементов векторного построителя и ЛВТ блока осреднения подключен через коммутирующее устройство, включаемое программным устройством в конце периода осреднения до момента сброса показан-ий на блоке осреднения.