Устройство для измерения угловой скорости Советский патент 1981 года по МПК G01P3/26 

(5) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения угловой скорости подвижных объектов.

Известно устройство для измерения скорости углового движения, в котором измерение угловой скорости осуществляется по результату отклонения ламинарной струи газа под действием угловой скорости. Отклонение струи регистрируется дифференциальным терморезисторным преобразователем .

Известно также.устройство, содержащее корпус, рабочую камеру, нагнетатель, соединенный через ионизационную камеру с формирующим соплом, дифференциальный приемни к, . выполненный в виде нескольких электродов, подключенных к электроизмерительной схеме 2.

Недостатком известных устройств является йизкая точность измерений угловой скорости движения, обусловленная мало.1 чувствительностью струйных преобразователей углового движения.

Целью изобретения является повышение точности измерений скорости углового движения. .

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введено дополнительное сопло, установленное соосно формирующему соплу и соединенное с нагнетателем, и регулирующий дроссель, установленный между нагнетателем и ионизационной камерой, при этом диаметр дополнительного сопла больше диаметра формирующего сопла.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - распределение скоростей в газовом и ионном потоках.

В корпусе 1 устройства размещены нагнетатель 2, связанный с соплом 3, рабочая камера t, дифференциальный приемник 5, включенный в электроизмерительную схему 6, ионизационная камера 7, вход которой соединен через 3 . регулируемый дроссель 8 с выходом на гнетателя 2, а выход ионизационной камеры 7 соединен с формирующим соплом 9. Устройство работает следующим образом. Поток газа от нагнетателя 2 формирует через формирующее сопло 3 ламинарную газовую струю в рабочей кам ре 4, а также через регулируемый дроссель 8 продувает ионизационную камеру 7 и сопло 9, формирует в цент ральной части, концентрично газовой струе, поток ионов, скорость которого регулируют дросселем 8 таким образом, чтобы скорость частиц его периферийной части была равна скорости пограничного слоя окружающей его газовой струи. На фиг. 2 изображен это процесс, где 10 -.распределение скоростей газовой струи, 11 - распределенив .скоростей в ионном потоке, Rcr Радиус струи газа, RM радиус струи ионного потока. На фиг. 2 видно, что ионный поток обладает значительно большей крутизной на склонах параболического распределения по сравнению с газовым. Одновременно газовый поток обеспечивает получение длинной и тонкой ионной струи, т.е. дает возможность значительно увеличить крутизну преоб разования угловой скорости. Результирующий газовый и ионный поток омывает дифференциальный приемник 5 на котором происходит разряд ионного по тока. Далее газ по пневмоцепи возвра щается к нагнетателю 2. При отсутствии скоростили токи в обоих половинах дифференциального приемника 5 (например, двух плоских изолированны электродах) равны и на выходе электроизмерительной схемы 6 выходной сиг нал Ugb 0. При появлении угловой 14 скорости происходит одновременное отклонение суммарного газового и ионного потоков и на выходе дифференциального приемника 5 появляется разностный ток, который на вь1ходе электроизмерительной схемы 6 преобразуется в сигнал, пропорциональный угловой скорости. Изобретение позволяет повысить крутизну преобразования угловой скорости в число раз, пропорциональное отношению квадрата радиусов струи газа и потока ионов, т.е. имеет значительно большую крутизну по сравнению с существующими способами и устройствами. Формула изобреУения Устройство для измерения угловой скорости, содерм(ащее корпус, рабочую камеру, нагнетатель, соединенный через ионизационную камеру с формирующим соплом, дифференциальный приемник, выполненный в виде двух плоских электродов, подключенных к электроизмерительной схеме, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введено дополнительное сопло, установленное соосно формирующему соплу и соединенное с нагнетателем, и регулирующий дроссель, установленный между нагнетателем и ионизационной камерой, при этом диаметр дополнительного сопла больше диаметра формирующего сопла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.-Патент США № 3205715, кл. 73-516, 1965. 2.Патент США № / 15бЗб, кл. 73-19, 1979 (прототип).