Электромеханический регулятор давления в гермокабине и гермосалоне самолета Советский патент 1982 года по МПК G05D16/20 

I

Изобретение относится к авиационному приборостроению, а именно к устройствам, предназначенным для регулирования давления воздуха в гермокабине и гермосалоне самолета.

Известны электромеханические регуляторы давления в гермокабине и гермосалоне самолета, содержащее датчики атмосферного давления, датчик давления в кабине и скорости изменения давления, задатчики абсолютного давления и скорости изменения давления и электронный вычислитель. Датчики могут быть выполнены в размещенных в полостях корпуса мембран, связанных через передаточные механизмы с потенциометрами Ми .

Недостатками известных регуляторов являются большие габаритно-весовые характеристики и сложность, обусловленные наличием большого количества комплектующих приборов.

Цель изобретения - упрощение регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в электромеханическом регуляторе давления в гермокабине и гермосалоне самолета, содержащем датчики атмосферного давления, давления в кабине и скорости изменения давления, состоящие из размещенных в полостях корпуса мембран, связанных через передаточный механизм с потенциометрами, и задатчики абсолютного давления и

10 скорости изменения давления, установлен датчик разности давлений атмосферного и в кабине, состоящий из мембраны, размещенной в полости атмосферного давления, и связанный че15рез соответствующий ему передаточный механизм корректирующим потенциометром, масштабирующие резисторы и огра мичитель уровня, причем токосъемник корректирующего потенциометра через

20 масштабирующие резисторы связан с токосъемником датчика атмосферного давления и токосъемником датчика давления в кабине и скорости изменения давления, задатчик скорости изменения давления через ограничитель уровня связан с масштабирующими резисторами, а задатчик абсолютного давления связан с токосъемником корректирующего потенциометра. На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого электромеханического регулятора давления. Регулятор содержит корпус 1 с .полостью 2 атмосферного давления, датчик атмосферного давления, состоящий из измерительной мембраны 3, -сильфонанероида i|. В корпусе 1 мембранами датчиков образована также статичес- . кая полость 5. В датчик атмосферного давления входит также передаточный механизм 6 и токосъемник 7. В регуля тор .входят также потенциометр 8 программы, мембрана 9 размещенная в по лости 2, связанная через соответствующий ему передаточный механизм 10 и токосъемник 11 с корректирующим по тенциометром 12. Из корпуса 1 регуля тора выведена ручка 13 задатчика абсолютного давления, снабженного шкалой Н, В задатчик абсолютного давле ния входит также передаточный механизм 15 и токосъемники 16 питания ко ректирующего потенциометра. В регулятор входят масштабирующие резисторы 17 и 18, динамическая полость 19, мембрана 20 с дюзой 21, передаточный механизм 22, токосъемник 23,потениио метр 2k скорости, составляющие датчи давления в кабине и скорости его изменения. Ограничитель уровня состоит из диода 25, токосъемника 26, потенциометра 27 ограничения положительного сигнала, диода 28, токосъемника 29 и потенциометра 30 ограничения отрицательного сигнала. Ручка 31 и шкала 32 задатчика скорости изменения давления связаны с токосъемниками 26 и 29. Выходной сигнал регулято ра и выход снимается между масштабируюо4ими резисторами 33 и 3. Электромеханический регулятор дав ления работает следующим образом. Давление наружного воздуха поступает в полость 2 корпуса 1 и воздействует на мембрану 3 и сильфон-анероид А. Мембрана 3 закреплена в корпусе 1, а ее центр жестко связан с одним концом сильфон-анеройда и, дру гой конец которого закреплен в корпу се 1. Мембрана 3 с сильфон-анероидом k образует интегральный чувствительный элемент, который реализует равнение, устанавливающее связь межу давлениями в полостях 2 и 5 (1) кабинное давление в полости 5; наружное атмосферное давление;постоянное смещение; чувствительность к изменению наружного давления ; эффективная площадь мембраны;эффективная площадь силь фон-анероида. Если давление в полостях 2 и 5 изменяются в соответствии с уравнением (1) перемещение центра мембраны будет отсутствовать. Отклонение давления в кабине отно сительно программного, описываемого уравнением (1), приведет к перемещению центра мембраны. Это перемещение через передаточный механизм 6 передается токосъемнику .7 потенциометра 8, закрепленного на корпусе 1. Потенциометр 8 запитан постоянным напряжением и имеет среднюю точку с нулевым уровнем. Таким образом, полярность выходного сигнала с токосъемника 7 определяется знаком отклонения давления Р в полости 5 относительно его программного значения. Интегральный чувствительный элемент задает программу изменения давления Р|: по уравнению (1) во всей области изменения наружного давления . Для регулирования величины абсолютного давления в кабине Р служит мембрана 9, измеряющая избыточное давление между полостями 2 и 5. Под действием избыточного,давления перемещается центр мембраны 9. Перемещение центра через передаточный механизм 10 передается токосъемнику 11 корректирующего потенциометра 12. Установка величины абсолютного давления Ъ кабине производится поворотом ручки 13 относительно 1, закрегьПенной в корпусе 1. Угловое перемещение ручки 13 через передаточный механизм 15 приводит к перемещению токосъемников 16 относительно потенциометра 12. Сигнал, пропорциональный избыточному давлению будет формироваться на токосъемнике 11 в том случае, когда он находится в области потенциометра, записанной постоянным током. В том случае, когда давление в ка бине и полости 5 регулятора будет по стоянным, корректирующий сигнал с потенциометра 12 будет компенсироваться сигналом с потенциометра О пр граммы через масштабирующие резисторы 1 и 18. График .tip- K/f + показывае программу изменения давления в кабик без ограничения величины абсолютного давления. Область (Р«.пр Рц) - избы точное давление, воздействующее на мембрану 9. Если токосъемник 11 находится В незаписанной зоне потенциометра 12, электрический сигнал U на резисторе 17 отсутствует. Если да ление Р измеряется по закону (t), электрический сигнал If на резисторе 18 будет равен нулю. Ограничение величины абсолютного давления в кабине производится перемещением ручки 13 относительно шка лы I, которое приводит к смещению токосъемников 16 относительно потенциометра 12. При новом положении токосъемников 16 на потенциометре 12 изменение положения центра корректирующей мемб раны 9 приводит к перемещению токосъемника 11 в зоне потенциометра, ко торая запитывается постоянным током через токосъемники .16. . Это приводит к формированию сигнала на резисторе 1/, пропорциональн го уменьшению избыточного давления. Если давление в кабине будет постоянным и равным Рц на резисторе 18 будет формироваться сигнал IL , полярность которого обратна сигналу Ui, и суммарный сигнал между резисторами 17 и 18 будет равным нулю. Сигнал, пропорциональный скорости изменения давления в кабине формирутется следующим образом. Давление кабины Р« поступает в динамическую полость 19 и воздействует на мембрану 20. Полости 19 и 5 регулятора сообщены между собой дюзой 21 пневмосопротивления. Мембрана 20, дюза 21 и полость 5 образуют вариометрический узел с передаточной функцией , W(p) (2) Ги I т I о где Т Гр с - постоянная времени; г - пневмосопротивление; с - емкость полости 5. Перепад давлений на мембране 20 пропорционален скорости изменения давления в кабине. Перемесчение мембраны 20 через передаточный механизм 22 передается токосъемнику 23 потен-, циометра 2k скорости. Величина и полярность электрического сигнала на токосъемнике 23 определяется величиной и знаком скорости изменения давления Высокая чувствительность к скорости изменения давления Р обеспечивается объемом статической полости 5, в котором размещают.ся электромеханические преобразователи регулятора . Сигнал положительной полярности с токосъемника 7, пропорциональный отклонению давления РК от программы, поступает через диод .5, токосъемник 26 на ограничительный потенциометр 27, где он ограничивается. Сигнал отрицательной полярности с токосъемника 7 поступает через диод 28, токосъемник 29 на ограничительный потенциометр 30, где он также ограничивается. Регулировка ограничения си.гналов производится за счет перемещения токосъемников 26 и 29 при изменении положения ручки 31 относительно шкалы 32. Шкала 32 проградуирована в единицах скорости изменения давления в кабине. Ограниченный сигнал отклонения давления в кабине от программы через масштабирующий резистор 33 сравнивается с сигналом скорости из-; менения давления токосъемника 23, который масштабируется резистором 3. Разностный выходной сигнал отклонения от программы и заданной скорости поступает на исполнительные устройства систем регулирования. Если сигнал скорости равен сигналу отклонения от программы суммарный сигнал на выходе равен нулю, следовательно, отклонение давления Р от программы устраняется с заданной скоростью. Если скорость изменения давления : не соответствует заданной, на выходе регулятора .появляется разностный сигнал, полярность и величина которого определяется отклонением этой скорости. Если произошло отклонение давления в кабине от программного значения при нулевой скорости, то. на выходе регу-.

лятора появляется сигнал, полярность и величина которого определяются отклонением от программы.

Таким образом, предлагаемая конструкция электромеханического регулятора давления обеспечивает при минимальных габаритно-весовых размерах, требуемую программу и скорбеть изменения давления в кабине во всем диапазоне полета и посадки самолета.

Формула изобретения Электромеханический регулятор дав- 15

ления в гермокабинете и гермосалоне самолета, содержащий датчики атмосферного давления, давления в кабине и скорости изменения давления, состоящие из размещенных в полостях корпуса мембран, связанных через передаточный механизм с потенциометрами., и задатчики абсолютного давления и скорости изменения давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора, в нем установлен датчик разности давлений

атмосферного и в кабине, состоящий из мембраны, размещенной в полости атмосферного давления, и связанный через соответствующий ему передаточный механизм с корректирующим потенциометром, масштабирующие резисторы и ограничитель уровня, причем токосъемник корректирующего потенциометра через масштабирующие резисторы связан с токосъемником датчика атмосферного давления и токосъемником датчика давления в кабине и скорости изменения давления, задатчик скорости

торами, а задатчик абсолютного давления связан с токосъемником корректирующего потенциометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Варшавская ,Е. и Королев В. . Система конденсирования воздуха. Гражданская авиация, 1978, № 1,

2.Система регулирования давления в кабине. Тип К-б9. Проспект W 5602

фирмы Kolesman 3nstrument Corp (прототип).. изменения давления через ограничитель уровня связан с масштабирующими резис