Устройство для измерения направления воздушного потока Советский патент 1979 года по МПК G01P13/00 G01P5/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в Метеорологии при проведении структурных измерений,

Известно устройство для измерения направления воздушного потока, содер.жащее датчик иблок съема информации 1. Датчик выполнен в виде флюгера, совмещённого с узлом измерения скорости потока. На вертикальную ось флюгера насажен сельсин-датчик, вы.полняющий роль устройства съема информации .

Однако данное устройство выпол нено из массивных металлических элементов, создающих большую инерцию при измерении воздушного потока и не позволяющих воспроизвести полностью кар; тину изменения пульсаций направления воздушного- потока.

Известно также малоинерционное устройство для измерения направления воздушного потока 2, которое, содержит датчик, усилитель мощности, высокочастотный генератор и блок съема информации. В указанном устройстве датчик выполнен в виде подключенных . кольцевых электродов, создающих: высокочастотный искровой канал, разворачивающийся в направлении воздушного

потока, что позволяет уменьшить инер ционность датчика.

Для снятия отсчёта служит блок съема информации, выполненный в виде поводка и диска с отверстием, насаженных на ось, приводимую в движение мотором. Диск расположен между осветительной лампочкой и фотосопротивлением ,

0

В этом устройстве блок съема информации является электромеханическим, и с его помощью нельзя воспроизвести подробную картину пульсаций направлений воздушного потока. Увели5чение частоты опроса связано с увеличением скорости в&ащёния поводка, которое приводит к искажению направления воздушного потока, тем самым снижая точность измерения, Кроме то0го, увеличен1 е скорости вращения ,, двигателя в блоке съема информации значительно снижает надежность всего устройства,

Цель изобретения состоит в повыше5нии надежности устройства и точности измерения,

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве для измерения направления воздушного потока блок

0 съема информации выполнен в виде передающей телевизионной трубки с круг вой разверткой, мишень которой оптически связана с искровым канш1ом, нагрузка мишени последовательно соединена с видеоусилителем, формирователем отсчетного сигнала и с первым входом широтно-импульсного модулятора, первый и второй выходы генератора развертки соединены с горизонталь но-отклоняющими пластинами, третий выход через фазосдвигающую цепочку,соединен с вертикально-отклоняющими пластинами, четвертый выход генерато ра развертки через формирователь стартового сигнала соединен со вторым входом широтно-импульсного модулятора, первый выход которого .соединён со вторым входом усилителя мощно ти, а второй выход - с входом вычислительного регистрирующего устрой-, ства,- - . На чертеже представлена блоксхема описываемого устройства. Устройство содержит датчик, выполненный в виде йвух коаксиально , расположенных электродов 1, 2, к которым подведено высокочастотное на пряжение от трансформатора 3,, усиливаемое усилителем мощности 4, с первым входом KdTdporo соединен выход высокочастотного генератора 5. Между электродами 1 и 2 образуется искровой канал б (плазменный жгут.). Для снятия отсчетного и стартового сигналов служит оптическая система 7, установленная перед мишенью 8 с нагрузкой 9, на которую спроектировано-изображение-.10 искрового канала. - Телевизионная трубка снабжена отклоняющими пластинами 11 и 12, которые подключены к генератору развертки 13 и к фазосдвигающей цепи 14, предназначенным для создания кру говой развертки. Для формирования отсчетного и . стартового сигналов в устройство пре дусмотрены два канала формирования, содержащие видеоусилитель 15, форми рователь 16 отсчетного сигнала, ген ратор развертки 13 и формирователь 17 стартового сигнала. Для преобра ЭОВйния отсЧ:еТнЬгЬ истартового сиг налов в импульсы, модулированные по ширине, служит широтно-импульсный модулятор 18, который подключен к вычислительно-регистрирующему устро ству 19. Для синхронизации работы всего устройства, удобства регист |5 йОДййЭмё|5яёмых Сигналов йа П15авлен ВбэйУшногО поток а и уменьшения расхода питания выход модулятора 18 со динен с входом,усилителя мощности 4 Устройство работает следующим об разом. Для создания круговой раз :вертки на горизонтально-отклоняющие пластины 11 подаётЪЙ СйнусШ ДШ1ьное напряжение с выхода генератора развертки 13. Это же напряжение , но сдвинутое на 90, через фазосдвигающую цепочку 14, подается на вертикально-отклоняющие пл астины 12 , Выходной сигнал генератора развертки используется также д,пя формирования стартовых импульсов, синхронизирующих работу датчика и блока съема информации. С четвертого выхода генератора развертки 13 через формирователь 17 стартового сигнала на первый вход широтно-импульсного-модулятора 18 подается стартовый импульс. Этот момент является началом отсчета направления. На первом выходе модулятора 18 скачком изменя-ется напряже-. ние, падая до значения, близкого к нулю. С входа усилителя мощности 4 снимается запрет, и напряжение с ге-.. нератора высокой частоты через у си- литель мощности 4 и согласующий трансформатор 3 подается, на коаксиальные электроды 1 и 2. Между электродами возникает .искровой канал, б, который разворачивается по направле нию воздушного потока. Изображение 10 искрового канала через оптическую систему 7 фокусируется на мишени 8, но таким образом, чтобы оно пересекалось круговой разверткой. В моментпересечения развертки с изображением 10 искрового канала на.нагрузке и . мишени 9 возникает отсчетный сигнал, который усиливается видеоусилителем 15f формируется формирователем 16 отсчетнОгЪ сигнала и подается на второй вход широтно-импульсного модул.ятора 18, на первом выходе которого скачком воан.икает напряжение, запирающее -вход усилителя мощности 4. Искровой канал между электродами 1 и 2 исчезает до следующего стартового, импульса. Со второго выхода модулятора 18 на вход вычислительно-регистрирующего устройства подаются импульсы, модулированные по ширине информацией, содержащей сведения о мгновенных значениях направления воздушного потока. Формула изобретения Устройство для измерения направления воздушного потока, содержащее датчик, включающий в себя генератор высокой частоты, соединенный через усилитель мощности и согласующий автотрансформатор с двумя коаксиальными электродами и искровым каналом между ними, и блок съема информации, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, блок съема информации выполнен в виде передающей телевизионной трубки с круговой разверткой, мишень которой . оптически связана с искровым каналом, нагрузка мишени последовательно соединена с видеоусилителем, формирователем отсчетного сигнала и с первым входом широтно-импульсного модулятора, первый и второй выходы генератора развертки соединены с горизонтально-отклоняющими пластинами, третий выход через фазосдвигаюгцую цепочку соединен с вертикально-отклоняющими пластинами, четвертый выход генератора развертки через формирователь стартового скгвзла соединен со вто рым входом широтно-импульсного модулятора, первый вход Которого соединен со вторым входом усилителя мощ- ности, а второй выход - с входом вычислительного регистрирующего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе

1.Справочник по-гидрометеорологическим приборам И-установкам, Гидрометеоиздат, 1л, 1976, с, 22,

2.Авторское свидетельство СССР

;№ 365649, кл. Q01 Р 5/08, 1973 (про.тотип)«