Струйное устройство для измерения приведенного числа оборотов вала двигателя Советский патент 1977 года по МПК G01P3/22 

1

Изоб|ретеНие относится к изм€|р11теля 1 угло-вой скорости вращения и может быть использовано, вапример, для из мерения nipmeeденяого числа оборотов газотуроиияых дв-игателей, а таиже в системах автоматического осанки я.

Известно устройство для измерения скорости, содержащее В1ращающиеся диски с прорезями, через них проходит газовый поток, по да влению .которого определяют скорость

1J.

ид.нако точность и чувствительность известного устройства невысоки.

Кроме того, -известно устройство для измерения приведенного числа оборотов (лпр), предлазначеиное для использования в системах автоматического регулирования газотурбинных двигателей (ГГД), состоящее из сопла питания, диска с лопаткамИ или зубьями, вращающегося со скоростью вала ГТД, которую необходимо измерить, приемного канала. На выходе датчика получают сигнал, пропорциональный приведенному числу оборотов в виде давлен)ия воздуха.

Однако точность намерения Лдр таким датчиком невелика 2.

Известия также более точная струйная система измерения, содержащ-ая два сопла питания и два приемных каиала, между которым1и расположен вращающийся диск с отверстием (), соединенный с валом двигателя, скорость вращения которого необходимо измерить, линию задержки, в которой происходит формирование сигнала, пропорционального температуре, и компаратор 3. Формирование в потоках сигнала, отражающего величину %B/|/ I, осущесТ(Вляется в процессе регулирования данной величины. Регулирование проводится изменением углового положения лолаток направляющего аппарата компрессора ГТД.

Известная струйная система измерения «пр из-за невозможности работать на высоюих частотах, так как компаратор состоит из струйных элементов, рабочая частота которых ; 200 Гц, имеет ограниченную чувствительность, что влияет на качество регулирования ГТД.

Цель изобретения--повышение чувствительности устройства измерения Пщ,.

Это достигается применен1ием устройства, работающего на высоких рабочих частотах (порядка нескольких кГц) с дальнейшим их снижением путем выделения частоты биения. В устройство измерения «пр между одним из сопл питаиия i полостью перед компрессором введен акус71ический генератор, а .между диском и приемными каналами установлен второй диск, минематичеоки связаииый с приводом постоянных od pOTOiB.

Схема струйного устройства для измерения Н1риведенного числа оборотов вала двигателя представлена на чертеже.

Оно содержит диск 1 с прорезя-мн 2, кинематически связанный с валом 3 компрессора, одно 4 и второе 5 сопла питания, сообщающиеся с плоскостью, расположенной перед компрессором 6, а также через прорези 7 вращающегося с постоянной скоростью диска 8, кинематически овязанйого с приводом 9 ностоянных оборотов, с .соосно с ними расположенньши соответствующими приемными каналами 10 и И, которые через коммуникационные линии 12, 13 подключены к компаратору 14. Сопло 5 питания выполнено с акустичеоки:м генератором.

Устройство ра-ботает следующим образо.

Газ, температуру которого измеряют, подается в сопло с акустичеоким генератором колебаний и в генераторе возникают колебания, частота которых пропорциональна температуре газа перед комнрессором ГТД

(Ti)

ген С, ,

где Ci - коэффициент пропорциональности.

Из резонирующей полости генератора струя, колеблющаяся с частотой соген, через сопло подается на вращающийся с постоянной скоростью (Лдис) двок 8 с прорезями, в результате ч-его эта же струя колеблется с частотой, определяемой числом оборотов диска 8 и количеством шрорези в нем 1

-- «дис- -. «дис - const,

N п; const, тогда

и Шдис 1СОП31.

При определенном соотнощении амплитуд происход;ят сложение колебаний Юген и содис и выделение частоты биений собт, при этом колебания с частотой собт несут ту же информацию о температуре Ti, что и колебания с

частотой ШгепВал 3 коморессора двигателя, обороты которого необходимо измерить, соединен с диском 1, имеющим прорезей. При совпадении прорезей 2 и 7 двоков 1 и 8 с от верстиями канала питания в приемном канале 10 возникают имтульсы давления с частотой биений, равной

,

- («дв-«дис) 60

Где Лдв - скорость вращения вала компрессора двигателя; «Aiic const.

Стабилизация Ч1исла оборотов Пдис может быть осуществлена с помощью привода постоянных оборотов, широко применяемого в авиационных ГТД.

При приемиом канале 10 образуются импульсы с частотой собп /СпЯдв, несущей информацию об измеряемых оборотах вала ( - коэффициент пропорциональности).

В приемном канале 11 образуются импульсы с частотой

,УТ,

бт

несущей информацию об измеряемой темнературе TI (/(т-.коэффициент пропорциональности).

Устройство настраивается так, что при одинаковых длинах каналов (13 и 12) поддерживается равенство частот «гш и о)бт, т. е.

п«дв- тК7:,

тогда

I/7-:

т. е. поддерживается величина, пропорциональная определенным приведенным оборотам «прНа выходе компаратора 14, состоящего из дискретных усилителей, получаются сигналы, пропорциональные отклонению от величины /С.

Фор м у л а изобретен и я

Струйное устройство для измерен-ия приведенного числа оборотов вала двигателя, например, авиационного, содержащее кинематически связанный с валом двигателя диск с

прорезями, соосно с которыми расположены два сопла питания, сообщающиеся с полостью перед компрессором, и приемные каналы, связанные с компаратором, отличающееся тем, что, с целью повышения

чувствительности устройства, между одним из сопл питан1ия и полостью перед комнрессором введен акустический генератор, а между диском и приемными каналами установлен второй диск, кинематически связанный с

приводом постоянных оборотов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 434305, кл. G 01Р 3/64, 1973. 2. Залманзои Л. А. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров. Наука, 1973.

3. «Приборы и элементы автоматики. Экспресс-информация, 1975, ° 45 (прототип).

11 5