Пристрій для виміру напряму і швидкості течії
Номер патенту: 14177
Опубліковано: 25.04.1997
Автори: Сафонов Георгій Олександрович, Гайскій Віталій Олександрович, Кліменко Олександр Вікторович
Формула / Реферат
Устройство для измерения направления и скорости течения, содержащее установленную в неподвижной раме пропеллерную вертушку, в одной лопасти которой закреплен постоянный магнит, флюгарку, расположенную на одной оси с вертушкой и лежащую в одной плоскости с постоянным магнитом, четыре индукционных датчика, установленных на раме попарно в вертикальной и горизонтальной плоскостях симметрично оси вертушки, соединенных через коммутатор с вычислителем, отличающееся тем, что, с целью унификации входных сигналов и расширения возможностей использования в многоканальных измерительных системах, в него дополнительно введен генератор постоянного тока, установленный на оси с вертушкой, при этом коммутатор выполнен из восьми ключей, а вычислитель - в виде трех цепочек последовательно соединенных запоминающих конденсаторов, причем первый выход генератора соединен с входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого ключей, второй выход генератора соединен с входами третьего и восьмого ключей и средними точками второй и третьей цепочек запоминающих конденсаторов, выход первого ключа соединен с входом третьей цепочки, выход второго ключа соединен с выходом второй цепочки конденсаторов, выходы третьего и седьмого ключей объединены и подключены к средней точке первой цепочки конденсаторов, выход четвертого ключа соединен с выходом первой цепочки конденсаторов, выход пятого ключа соединен с выходом третьей цепочки конденсаторов, выход шестого ключа соединен с входом второй цепочки конденсаторов, выход восьмого ключа подключен к входу первой цепочки конденсаторов, причем выходы горизонтально расположенных индукционных датчиков соединены с управляющими входами соответственно первого и пятого ключей, выход одного из индукционных датчиков, расположенного в вертикальной плоскости, соединен с управляющими входами шестого, седьмого и восьмого ключей, выход другого - с управляющими входами второго, третьего и четвертого ключей, а входы и выходы первой, второй и третьей цепочек запоминающих конденсаторов соединены соответственно с выходами вычислителя.
Текст
Изобретение может быть использовано для измерения составляющих скорости течения с движущегося носит е л я . Цель изобретения - унификация выходных сигналов, расширение в о з можностей использования в многока нальных системах с централизованным опросом каналов и снижение энергопотребления. Под действием набегающего потока с вектором скорости V вращается со скоростью, пропорциональной составляющей V , вертушка 1, мгновенная скорость которой за счет флюгарки 3 изменяется под действием боковых составляющих течения V , V x . В момент прохождения флюгаркой 3 элек троиндукциоиных датчиков 7, 8, 9 и 10 осуществляется кратковременное подключение через коммутатор 11 выхода генератора 4 на запоминающие конденсаторы С - Cfi вычислителя 12. На конденсаторах С1 - С б формируются и запоминаются напряжения, значения которых на выводах "а*и ^"пропорциональны значениям составляющих V x , V y и V . 2 ил. Фиг 1 1 1276994 строению и может быть использовано для измерения составляющих скорости течения с движущегося носителя. Цель изобретения - унификация выходных сигналов и расширение в о з можностей использования в многоканальных измерительных системах с централизованным опросом каналов, а т а к же снижение энергопотребления. На фиг.1 показана структурно-кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы сигналов в у с т р о й с т в е . Устройство содержит пропеллерную вертушку 1, на горизонтальной оси 2 которой жестко посажена флюгарка 3 и генератор 4 постоянного тока, причем флюгарка 3 размещена в одной плоскости с постоянным магнитом 5, у с тановленным на одной из лопастей в е р тушки 1 * На раме 6 по ортогональным осям расположены электроиндукционные датчики 7-10, выходы которых подключены к коммутатору 1I, соединенному с вычислительным устройством J2. Вертушка 1 служит для восприятия продольной составляющей Vx вектора V скорости течения, флюгарка 3 - поперечных (горизонтальной V y и вертикальной V.,) составляющих вектора течения . Генератор постоянного тока 4 вырабатывает напряжение, пропорциональное угловой скорости вращения оси 2. Датчики 7-10 фиксируют моменты времени прохождения их постоянным магнитом 5, и при своем срабатывании посылают управляющие импульсы в коммутатор П , в котором ключи ЩKg при срабатывании подключают запоминающие конденсаторы С - C g к выходу генератора 4 на время, достаточное для полного заряда конденсаторов мгновенным напряжением на выходе генератора. Это время примерно в три раза превышает постоянную времени электрической цепи, в которую входят обмотка генератора и конденсатор. Принцип работы устройства следующий . 5 • 0 15 20 75 30 V Vyv > О ( ф и г . 2 а ) , В верхней полуокружности направление движения флюгарки 3 по часовой стрелке совпадает с направлением Vu , а в нижней полуокружности эти напряжения противоположны. Вследствие этого мгновенная скорость оси вращения 2 увеличивается в верхней полуокружности, достигая максимального значения в момент пересечения плоскости флюгарки с д а т чиком 8 и минимального - с датчиком 10, Поскольку изменение угловой с к о рости оси 2 пропорционально напряжению, вырабатываемому генератором, то в момент t 7 будет максимальное значение генерируемого напряжения, а в момент ц - минимальное. Очевидно j, что составляющая V_._/ О не оказывает влияния на флюгарку в моменты времени t и Ц , если конструкция на осп вертушки безинерционна. В случае инерционности конструкции эти моменты времени сдвинутся на некоторую величину задержки, и их привязка будет соответствовать середине интервала времени заряда конденсаторов. Аналогично в моменты времени t , и t 3 от составляющей V z > 0 осуществляется положительная модуляция угловой скорости оси 2 в левой полуокружности и отрицательная - в правой ( ф и г . 2 6 ) . Установим аналитическую связь мгновенной угловой скорости оси 2 в моменты времени t 1 , t и t составляющим Vx и V y скорости течения. Поскольку V x ,V y пропорциональны угловой скорости вращения
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAppliance for measurement of direction and velocity of flow
Автори англійськоюHayskyi Vitaliy Oleksandrovych, Klimenko Oleksandr Viktorovych, Safonov Heorhii Oleksandrovych
Назва патенту російськоюУстройство для измерения направления и скорости течения
Автори російськоюГайский Виталий Александрович, Клименко Александр Викторович, Сафонов Георгий Александрович
МПК / Мітки
МПК: G01P 5/02
Мітки: напряму, виміру, течії, пристрій, швидкості
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-14177-pristrijj-dlya-vimiru-napryamu-i-shvidkosti-techi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для виміру напряму і швидкості течії</a>
Попередній патент: Багатоканальний перетворювач напруги в код
Наступний патент: Диспергатор-змішувач
Випадковий патент: Пристрій для дугового зварювання