(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ ПОЛЕЙ
вый фазовращатель и фазовый детектор, подключенный к цифровому вольтметру, другой вход которого через усилитель соединен с переключателем, цепочки погследовательно соединенных дополнитель
лых фазовращателя, регулятора напряжения и усилителя мощности, подключенных соответственно к повыщенным дискретны i электродам, и к тороидальным трансформ kторам, причем входы всех фазовращателе) .и фазорасщепителя соединены с соответст ющими выходами генератора.
Для повышения точности моделировани: модель исследуемой области состоит из . двух листов алюминиевой фольги, располо. женных в параллельньсх областях один от другого. Листы модели подключены к источникам питания так, что в них создаются противоположно направленные электрические поля и, следовательно, внещнее магнитное поле всей системы отсутствует В зазоре между листами магнитное поле будет плоскопараллельиым, что позволяет достаточ1ю точно получить функцию потока электрического поля модели, если из- мерять магнитное поле при помощи измерительных датчтгков. Питание устройства частотой 40О гн сушественно повышает помехоустойчивость измерительной схемы и точность при измерении величии-аналогов. Создание в каждом из листов двух
взаимпо-перпенд(ткуляр1гьгх полей, ргаходящихся по фазе в квадратуре позволяет изменить направление набегающего потока относительно исследуемого профиля, не из меняя его положения, путем поворота фазы опорного напряжения измерительной схемы.
чертеже дана функциональная схема устройства для моделирования плоских полей.
Модель нсследуемой области вьшолнена из двух листов алюминиевой фольги 2 и 3 расположенных один над другим в параллельных плоскостях на малом расстоянии друг от друга.
Системы стационарных дискретных элек родов 4, установленных равномерно по всем кромкам листов 2 и 3, подключены черрз блоки резисторов 5, необходимые для выравнива шя токов через систему стационарных электродов 4 к обмоткам трансформаторов 6. Причем к одному из этих трансформаторов 6 подключены элекроды 4, расположенные по продольным кромкам листов 2 и 3, а к другому электроды, расположенные по поперечным кромкам листов. При этом верхний 2 и нижний 3 листы запитаны встречно, т. е. токи от обмоток трансформаторов 6 как
для питания продольных, так и поперечных электродов 4 будут противоположно направленными. Каждая пара электродов 4 расположена по обе стороны листа симмет
. рично относительно продольной (iioirepe4- ной) стороны листа и питания от отдельно
.обмотки трансформатора 6, что обеспечи-
.вает сохранение однородности двух полей как продольного,так и поперечного. Приче все питающие проводники к системам ста-
ционарных дискретных электродов 4, установленных на листах 2 и 3, выложены бифилярно.
Сигналы на трансформаторы 6 поступают через усилители мощ1юсти 7 и фазо- расщепитель 8 от генератора -9. От этого же генератора 9 получают питание тороидальные электромагниты 10 и системы
. подвижных дискретных электродов 11 через соответствующие цепочки, состоящие
.из фазовращателей 12, регулягоров напряжения 13 и усилителей мощности 14.
Цифровой вольтметр 15 соединен с выходом на цифропечатающий блок 16. Сигналы на вход цифрового вольтметра 15 поступают от фазового детектора 17, к которому через усилитель ситнала 18 и переключатель 19 подключены измерительные датчики 20, установленные на модели 2 (или между листами 2 . и 3) исследуемой области. Опорное напряжение на фазовый детектор 17 подается также от генератора 9 через фазовращатель 21,Работает устройство следующим образом. При подаче н эпряжения в листах 2 и 3 модели 1 при помощи стационарных дискретных электродов 4 создакхгся про.тивоположно направленные электрические поля. Эти поля создаются при помощи трансформаторов 6 от усилителей мощности 7. Причем в каждом листе 2 и 3 создаются два взаимно перпендикулярных поля одинаковой интенсивности со сдвигом по фазе на 90, создаваемым с помощью фазорасщепителя 8. Фазы полей, создаваемые тороидальными электромапштами 10 и подвижными дискретными электродами 11, сдвигаются относительно потенциальных полей в листах 2 и 3 на 45° с помощью фазовращателей 12. Интенсивность же этих полей регулируется соответствующими регуляторами напряжения 13
Величины аналогов измеряются при помощи фазочувствительной измерительной схемы, основным регулируемым элементом которой является цифровой . вольтметр 15, на входе которого фазовый де- TiBKTop 17 вьщеляет проекцию на опорное напряжение полного вектора напряженности поля в модели 1, получаемую с измерительного датчика. Таким образом, поворачивав фазу опорного напряжения с помо шью фазовршцателя 21, выбирается соответствующее направление проекпии полного вектора на опорное напряжение. Это позволнет, не меняя положение исследуемого профиля относительно модели 1, поворачивать направление набегающего i потока.
Вьшолнение условия Жуковского-Чаплын гина возможно после установления нужного угла атаки профиля (при помощи фазовращателя опорного напряжения 12) регуляторами напряжения 13, компенсируя проекцию вектора, даваемую потенциальным полем, проекцией вектора, получаемой тороидальными электромагнитами 10, Аналогично поступают при работе с дискретными источниками питания.
Предмет изобретения
1. Устройство для моделирования плоских полей, содержащее модель исследуемой области с установленными по ее гранипам соединенными с блоками резисторов электрЬдами, противофазные трансформаторы, генератор, измерительные датчики, установленные на модели исследуемой области и соединенные с переключателем,
цифровой вольтметр, соединенный с цифропечатающим блоком, о т л и .ч, а ю щ е- е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно содержит фазорасщепитель, первый и второй усилители мощности, соединенные с выходами фазорасщепителя, подключенную к блокам р&зисторов, соединенные со вторичными обмотками противофазных трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к выходам первого и второго усилителей мощности, подвижные электроды, усилитель последовательно соединенные первый фазовращатель и фазовый детектор, подключенный к цифровому вольтметру, другой вход которого. через усилитель соединен с переключателем, цепочки последовательно соединенных дополнительных фазовращателя, регулятора напряжения и усилителя мощности, подключенных соответственно к подвижным электродам и к тороидальным трансформаторам, приче входы фазовращателей и фазорасщепителя соединены с соответствующими выходами генератора.
2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что в нем модель исследуемой области вьшолнена в виде двух нараллельно установленных листов электроI проводного материала.
