ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ УГЛОВ Советский патент 1994 года по МПК G01B5/24 

Изобретение относится к области авиаприборостроения, в частности к приборам, определяющим положение объекта относительно встречного потока воздуха.

Известен преобразователь аэродинамических углов, содержащий обтекаемое тело с симметрично расположенными приемниками давления, термоанемометрический преобразователь давлений и следящий привод отработки приемников, в котором с помощью пневмопереключателя, управляемого от опорного генератора, путем поочередного подключения приемников давления к входным каналам термоанемометрического преобразователя осуществляется модуляция входного пневматического сигнала, а за счет выделения только составляющей несущей частоты обеспечивается фильтрация аддитивных составляющих погрешности.

Однако необходимость одновременного переключения минимум двух пневмоканалов приводит к усложнению конструкции пневмопереключателя, появлению дополнительных пневмоканалов и снижению надежности работы преобразователя в реальных условиях эксплуатации. Кроме того, в момент переключения движение исполнительного элемента пневмопереключателя вносит в измерительную цепь пневматическую помеху несущей частоты, которая выделяется в схеме обработки, внося погрешность в измерение.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы преобразователя, а также уменьшение пневматических помех на входе пневмоэлектрического преобразователя давлений.

Это достигается тем, что в канале, соединяющем приемники давления между собой, установлен модулирующий пневмопереключатель.

В этом случае модуляция входного сигнала осуществляется путем периодического короткого замыкания пневматического входа преобразователя. Задача пневмопереключателя сводится к открытию и закрытию только одного канала.

На чертеже изображена схема преобразователя.

Преобразователь содержит обтекаемое тело 1 с приемниками 2 давления, соединенными каналами 3, в которых установлены дроссели 4, с входом пневмоэлектрического преобразователя 5.

Приемники 2 давления расположены вблизи или непосредственно на поверхности тела 1 и соединены между собой каналом 6, в котором установлен пневмопереключатель, выполненный в виде электропневмоклапана 7, подсоединенного к опорному генератору 8.

Выход пневмоэлектрического преобразователя 5 соединен с фазочувствительным дискриминатором 9, служащим для выделения сигнала только несущей частоты, на которой подается сигнал и от опорного генератора 8. Выход фазочувствительного дискриминатора соединен со следящим приводом, состоящим из усилителя 10 и двигателя 11. Следящий привод через редуктор 12 кинематически связан с блоком приемников давления и выходным устройством 13, сигнал α_э которого пропорционален измеряемому аэродинамическому углу.

Принцип работы преобразователя заключается в следующем.

При симметричном расположении приемников 2 относительно набегающего потока забираемые давления P₁ и P₂ и давления P₃ и P₄ на входе пневмоэлектрического преобразователя 5 будут равны между собой. Периодическое открытие и закрытие канала 6 не приводит к изменению давлений P₃ и P₄, так как переток воздуха через него отсутствует. Выходной сигнал пневмоэлектрического преобразователя содержит постоянную составляющую, уровень которой определяется параметрами набегающего потока и элементов измерительной цепи, а составляющая несущей частоты (частоты переключения, задаваемой опорным генератором) равна нулю. Выходной сигнал фазочувствительного дискриминатора также равен нулю, и блок с приемниками давления остается неподвижным.

Инфранизкочастотные и квазистатические помехи, практически постоянные за период переключения, отфильтровываются в фазовом дискриминаторе.

Приращение аэродинамического угла Δ α вызывает нарушение равенства давлений P₁ и P₂, а при перекрытом канале 6-и давлений P₃ и P₄. При открытии канала 6 за счет перетока по нему воздуха давления P₃ и P₄ выравниваются. В процессе работы пневмопереключателя давления на входе пневмоэлектрического преобразователя, а следовательно, и его выходной сигнал имеет переменную составляющую несущей частоты. Фазочувствительный дискриминатор 9, на входы которого поступают сигналы с пневмоэлектрического преобразователя 5 и опорного генератора 8, вырабатывает управляющий сигнал ε, уровень и фаза которого определяется величиной и знаком приращения аэродинамического угла Δ α. Следящий привод, отрабатывая сигнал ε, устанавливает блок с приемниками 2 в положение устойчивого равновесия. Суммарный угол поворота блока с приемниками от некоторого начального положения фиксируется выходным устройством 13 и подается на указатель и другие системы.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ УГЛОВ, содержащий обтекаемое тело с приемниками давления, соединенными с пневмоэлектрическим преобразователем, пневмопереключатель, модулирующий входной сигнал пневмоэлектрического преобразователя, опорный генератор, фазочувствительную электронную схему выделения сигнала основной частоты и следящий привод, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы преобразователя, в нем модулирующий пневмопереключатель установлен в пневмоканале, соединяющем приемники давления.