УГЛОМЕРНЫЙ ЗОНД Советский патент 1973 года по МПК G01L19/00 G01F23/16 

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть применено при газодинамических исследованиях объектов в установках и стендах.

Известные угломерные зонды, содержащие V-образную манометрическую трубку с расположенными на ее коленах двумя трансформаторными датчиками, устанавливаемый по направлению выхода лотока чувствительный элемент, кинематический узел поворота зонда с реверсивным двигателем, блок индикации и двигатели рассогласования имеют недостаточную надежность и точность.

Целью настоящего изобретения является конструкция автоматического угломерного зонда с повышенной точностью измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве применены подвижно закрепленные на коленах трубки дифференциальные трансформаторные датчики.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена общая структурная схема; на фиг. 2 - чувствительная часть зонда; на фиг. 3 - электрическая схема управления зондом.

Между двух установочных плит 7 и 2, закрепленных с помощью стоек 5 и 4, установлена неподвижно V-образная манометрическая трубка 5, заполненная рабочей жидкостью 6.

На коленах V-образной трубки размещены трансформаторные датчики 7 и 8, которые перемещаются вдоль колен трубки от двигателей неременного тока 9 vi 10 через шкивные колеса 11 -я 12 гибкие тросики 13. Провисание тросиков выбирается с помощью пружин 14.

Угломерный зонд 15 представляет собой две скошенные под определенным углом а

трубки 16.

При совпадении геометрической оси О-О зонда с вектором скорости измеряемого газового потока Р давления на выходе зонда PI и PZ равны между собой. Эти давления по

гибким пневмопроводам 17 поступают в колена манометрической трубки, на менисках рабочей жидкости которых свободно плавают поплавки из магнитопроводящего материала 18. Первичные обмотки датчиков 19 запитаны

от источника переменного напряжения U. Вторичные обмотки 20, 21 и 22, 23 включены согласно. При равенстве поступающих в колена трубки давлений поплавки занимают нейтральное нулевое положение и во вторичных обмотках наводятся равные по амплитуде, но противоположные по фазе напряжения, компенсирующие друг друга.

Сигналы небаланса от датчиков поступают на усилители 24 и 25 и затем на двигатели

9 и 10. Со шкивными колесами И жестко связаны движки многооборотных спиральных

потенциометров со средней точкой 26 и 27. В нормальном состоянии оба движка находятся на средних точках. Каждый потенциометр запитывается от автономного источника питания Ui и Uz, а разностное напряжение от этих источников через потенциометры поступает на двигатель .постоянного тока 28, кинематически связанный через редуктор 29 зонда с сельсином - датчиком 30, сельоином - приемником 31 и индикаторным шкальным устройством 32 угла поворота зонда.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При несовпадении геометрической оси зонда О-О с вектором скорости потока Р в колене V-образной манометрической трубки по гибким пневмопроводам поступают разные давления (, нарушающие балансировку датчиков: в одном колене уровень жидкости вместе с попла1вком поднимается, а в другом - опускается. Разностные напряжения с выходом датчиков через усилители поступают на двигатели 9 и 10, которые начинают отрабатывать сигнал рассогласования, перемещая датчики по коленам трубки в сторону их электрического равновесия. Одновременно с перемещением датчиков двигатели начинают вращать в разные стороны движки потенциометров, включенных в якорную цепь двигателя 28, подавая на него напряжение, величина и знак которого зависит от соотношения перепада давлений, поступающего в колена трубки. При этом зонд начинает вращаться в сторону уменьщеняя перепада давлений и останавливается, когда . При этом движки потенциометров вновь занимают среднее положение, а датчики 7 и 5 также приходят в состояние равновесия в их первоначальном нейтральном положении.

Наличие в предлагаемом устройстве подвижных датчиков позволяет избежать при 0 резких скачкообразных перепадах давлений специальных схем переключения.

Предмет изобретения

5 Угломерный зонд, содержащий V-образную манометрическую трубку с расположенными на ее коленах двумя трансформаторными датчиками, чувствительный элемент, устанавливаемый по направлению выхода потока, кинематический узел поворота зонда с реверсивным двигателем, блок индикации, потенциометры, усилители и электродвигатели рассогласования, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, каждый

5 трансформаторный датчик связан с электродвигателем рассогласования через гибкий трос, перекинутый через шкивные колеса, одно из которых жестко связано с движком потенциометра, включенного в цепь реверсивного двигателя кинематического узла поворота зонда, а другое - с электродвигателем рассогласования.

t5