Устройство для определения направления ветра

 

Изобретение относится к измерительной технике и может Использоваться в авиации. Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерений. В запоминающих блоках 1, 2 хранится информация о максимальной и минимальной температурах газа перед турбиной, в запоминающих блоках 3, 4 - информация о курсах вертолета , соответствующих моментам проявления этих температур. Информация о курсах поступает в запоминающие блоки от измерителя 10 курса и отображается на блоке 11 индикации, а информация о температуре - от измерителя 6 температуры. Информация о начальном курсе вертолета, хранящаяся в запоминаю1цих блоках поступает на схему 9 сравнения, на второй вход которой поступает информация с измерителя 10 курса. При повороте вертолета на 360 ° схема 9 сравнения вырабатывает сигнал об окончании цикла измерения. Компаратор 13 вырабатывает сигнал достоверности информации в случае наличия экстремельных температур на курсах в 180°. 2 З.П., ф-лы, 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G О1 P 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСХОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959921/24-10 (22) 04.10.85 (46) 23.08.88. Бюл. У 31 (71) Академия гражданской авиации (72) И.И.Снижко, Б.А.Соловьев и С.В.Григорьев (53) 533.6.07(088.8) (56) Патент США 11 3935460, кл. С 01 J 11//0000, 1976.

Авторское свидетельство СССР

В 1296946, кл. G 01 P 5/ 12, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ ВЕТРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в авиации. Цель иэобретения— повьппение точности и достоверности измерений. В запоминающих блоках

1, 2 хранится информация о максимальной и минимальной температурах газа

„„SU„„1418622 А 1 перед турбиной, в запоминающих блоках 3, 4 — информация о курсах вертолета, соответствующих моментам проявления этих температур. Информация о курсах поступает в эапоминакнцие блоки от измерителя 10 курса и отображается на блоке 11 индикации, а информация о температуре — от измерителя 6 температуры. Информация о начальном курсе вертолета, хранящаяся в запоминающих блоках поступает на схему 9 сравнения, на второй вход которой поступает информация а измерителя 10 курса. При. повороте вертолета на 360 схема 9 сравнения вырабатывает сигнал об окончании цикла измерения. Компаратор 13 вырабатывает сигнал достоверности информации в случае наличия экстремельных температур на курсах в

180 . 2 э.п., ф-лы, 4 ил.

1418622

Изобретение относится к измеритЕльной технике, в частности к системам определения направления ветра.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности измерения по борту вертолета.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для определения 10 направления ветра; на фиг. 2 — функциональная схема запоминающего блока; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы уСтройства для определения направления ветра; на фиг. 4 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы запоминающего блока.

На фиг, 3 обозначены: а — напряжение датчика температуры выходящих 20 газов двигателя (кривая 1), пропор-. циональное текущей температуре выходящих газов двигателя,. папряжения, запомненные четвертым (кривая 2) и вторым (кривая 3) запоминающими бло- 25 ками, пропорциональные экстремальным. зггачениям температур, б — напряжение датчика курса, пропорциональное курсу вертолета при развороте (кривая 4), напряжения, запомненные третьим 30 (кривая 5) и первый (кривая 6) запоминающими блоками, пропорциональное курсам вертолета, соответствующим экстремальным значениям температуры, напряжение, запомненное пятым 35 (кривая 7 ) з апомин ающим блоком, пропорциональное начальному курсу измерения; в — сигнал начала, измерения; г — сигнал RS-триггера; д— импульсы генератора тактовых импульсов; е, ж — выходные сигналы первого и второго компараторов; з выходной сигнал схемы сравнения.

На фиг. 4 обозначены: а — напряжение датчика температуры выходящих газов двигателя (кривая 1, см. также фиг. За) и напряженке на выходе преобразователя код-напряжение, запомненное вторым запоминающим блоком (кривая 3,. см. также фиг. За); б— выходной сигнал компаратора; в— тактовые импульсы (см. также фиг. Зд),"

r — - выходной сигнал RS-триггера, д — счетные импульсы стробируемого. генератора; е — сигнал на управляющем входе запоминающего блока (см. также фиг. Зг).

Устройство для определения направления ветра содержит первый 1, второй

2, третий 3 и четвертый 4 запоминающие блоки минимальной температуры, пятый 5 запоминающий блок, измеритель 6 температуры выходящих газов двигателя, первый 7 и второй 8 компараторы, первую схему 9 сравнения, измеритель 10 курса вертолета, первый блок 11 индикации направления, вторую схему 12 сравнения, детектор

13 допусковой эоны, схему 14 совпа» дения, второй блок 15 индикации достоверности информации, kS-триггер 16, управляемый генератор 17 тактовых импульсов.

Запоминающий блок (фиг. 2) имеет информационный вход 18, вход 19 тактовых импульсов, вход 20 установки в нулевое состояние, вход

21 управляющего сигнала и выход 22.

Запоминающий блок содержит kS-триггер 23, стробируемый генератор 24 импульсов, счетчик 25 импульсов, преобразователь 26 код-напряжение, компаратор 27, схему 28 совпадения и формирователь 29 импульсов.

Устройство для определения нап-равления ветра работает следующим образом.

При включении устройства (фиг. 3, момент t ) на его вход поступает сигнал начала измерений (фиг. Зв), Этот сигнал подается на вход 20 установки нулевого состояния всех запоминающих блоков 1-5 н запомненная в них ранее информация сбрасывается, а по,цача этого сигнала на вход 19 тактовых импульсов пятого запоминающего блока 5 приводит к запоминанию им значения начального курса измерений в момент t<,, поступающего на информаLTHoHHblH вход 18 с измерителя 10 курса. Кроме того, сигнал начала измерений поступает íà RS-триггер 16 н переводит его в единичное состояние (фиг, Зг), которое открывает управляемый генератор 17 тактовых импульсов (фиг, Зд). Эти импульсы подаются на входы 19 тактовых импульсов четырех запоминающих блоков

1-4 и они запоминают сигналы на своих информационных входах 18 в этот момент, если есть разрешающий сигнал с компараторов 7 или 8 на входах 21 управляющего сигнала. Компараторы

7 и 8 сравнивают величину напряжений сигналов текущей температуры выходящих газов двигателя, поступающих с измерителя 6 температуры, и з 141 выходного сигнала (выход 22) четвертого запоминающего блока 4 минимальной температуры или второго запоминающего блока 2 соответственно. ф

Первый компаратор 7 выдает разрешающий сигнал (фиг, 3e), если напряжение с измерителя Ь температуры (фиг. 3a, кривая 1) меньше, чем выходное напряжение четвертого запоминающего блока 4 минимальной температуры (фиг. 3а, кривая 2). Второй компаратор вырабатывает разрешающий сигнал (фиг. Зж), если напряжение измерителя 6 температуры (фиг. За, кривая 1) больше, чем выходное напряжение второго запоминающего блока . 2 (фиг. За, кривая 3). Так как в момент включения t запоминающие блоки

1-5 устанавливаются в нулевое состояние, то на выходе второго 3 запоминающего блока 2 напряжение принимает минимальное значение, а на выходе четвертого запоминающего блока

4 минимальной температуры максимальное значение. Так как у четвертого запоминающего блока минимальной температуры преобразователь 26 код-нап1 ряжение подключен к нулевым плечам триггерного счетчика 25 импульсов, то и первый 7 и второй 8 компараторы выдадут разрешающие сигналы, и в моменты прихода тактовых импульсов четыре запоминающих блока 1-4 будут запоминать сигналы, поступающие на их информационные входы 18 в эти моменты. Это будет продолжаться до . тех пор, пока сигналы текущего значения температуры (фиг. 3а, кривая

2 и 3) не сравняются. Цля четвертого запоминающего блока 4 минимальной температуры это произойдет в момент t, (фиг. 3), при этом пер" вый компаратор 7 переключится из-за того, что сигнал текущей температуры (кривая 1) станет больше, чем сигнал, запомненный запоминающим блоком максимальной температуры, и на нем запомнится некоторое значение температуры, соответствующее моменту

В момент с сигнал второго запоминающего блока 2 (кривая 3) сравняется с сигналом текущей температуры (кривая 1), но второй компаратор 8 не переключится, так как сигнал текущей температуры (кривая 1) продолжает возрастать и все время опережает сигнал, запомненный вторым запоминающим блоком 2 в мо8622 мент прихода тактовых импульсов, т.е. запоминающий блок отслеживает увеличивающийся входной сигнал. Второй

5 компаратор 8 переключится только в момент Сэ, когда сигнал текущей температуры (кривая 1), измеренный измерителем Ь, станет уменьшаться.

Таким образом, на втором запоминающем блоке 2 будет запомнено максимальное значение температуры. На запоминающем блоке 4 минимальной температуры до момента t будет запомнено промежуточное значение температуры на момент включения. В мо" мент t< текущая температура (кри вая 1) станет меньше, чем запомненная четвертым запоминающим блоком 4 минимальной температуры (кривая 2), 2О и первый компаратор 7 снова переключится и выдаст разрешающий сигнал (фиг. Зе) на запоминание.

Теперь четвертый запоминающий блок минимальной температуры будет отсле25 живать уменьшающийся входной сигнал до момента t, когда текущая температура (кривая 1) станет возрастать и превысит наименьшее запомненное значение температуры (кривая 2).

В этот момент первый компаратор 7 снова переключится и пропадет разрещающий сигнал на входу 21 управляющего сигнала запоминающих блоков 1-4.

Эти же управляющие сигналы с первого 7 и второго 8 компараторов поступают на управляющие входы 21 третьего 3 и первого 1 запоминающих блоков соответственно и управля40 ют запоминанием сигнала, поступающего с измерителя 10 курса на их информационные входы 18 пропорционально текущему курсу вертолета (фиг, Зб, кривая 4). Таким образом, 45 первый запоминающий блок 1 запомнит курс вертолета в момент времени (фиг. Зб, кривая 6), соответствующий максимуму температуры выходящих газов двигателя, а третий запоминающий блок 3 запомнит курс в момент

50 (фиг. Зб, кривая 5), соответствующий минимуму температуры, Выходные сигналы третьего 3 первого 1 запоминающих блоков, соответствующих курсам вертолета против ветра и по

55 ветру, поступают для отображения на первый блок 11 индикации, представляющий собой двухстрелочный указатель курса. Так как курс по ветру и

1418622 против него должен отличаться на о

180 с точностью, определяемой инструментальной погрешностью аппаратурЫ, то для контроля правильности измерений запомненные значения курса

c: выходов 22 третьего 3 и первого

1: запоминающих блоков поступают

4 также на вторую схему 12 сравнения, на выходе которой сигнал равен раэ- 10 ности входных сигналов. на обоих ее входах. Этот раэностный сигнал поступает на детектор 13 допусковой зоны, представляющий собой диапазон» йый компаратор, срабатывающий, если

° выходной сигнал лежит s диапазоне от

1:80 -6, до 180 +G, где G

Инструментальная погрешность измерения курса аппаратурой. Этим обеспечивается защита измерений от случай- 2п ного запоминания курсов, соответ- .

Ствующих ложным экстремумам температуры. Если разностный сигнал второй схемы 12 сравнения находится в заданном диапазоне, то детектор 13 допус-2б .ковой зоны срабатывает и его сигнал поступает на один из входов схемы 14 совпадения, на другой вход которой поступает сигнал окончания измерений с первой схемы 9 сравнения. ЗО

Первая схема 9 сравнения сравнивает сигнал текущего курса вертолета (см. фиг. Зб, кривая 4), поступающий от измерителя 10 курса и сигнал начального курса измерений (фиг. Зб, кривая,7), запомненный пятым запоминающим блоком 5 в момент включения начала измерений t . После поворота вертолета на 360 эти сигналы сравняются (фиг. 3, момент t, ) и первая схема 9 сравнения выработает импульс окончания измерения (фиг. 3a). При наличии сигналов на обоих входах схемы 14 совпадения на ее выходе появится сигнал досто- 4 верности информации, который отобразится на втором блоке 15 индикации достоверности информации, представляющем собой, например, сигнальную лампочку или бленкер. Импульс окончания измерений поступает также на вто" рой вход RS-триггера .16 и устанавливает его в нулевое состояние (фиг. 3r). Поэтому генерация тактовых импульсов управляемым генератором 17 прекращается. Для повторения измерений необходимо снова подать на вход устройства сигнал начала измерений.

Запоминающий блок 4 работает следующим образом..

Перед началом работы на вход 20 установки нулевого состояния поступает импульс и счетчик 25 импульсов обнуляется. При этом на входе преобразователя 26 код-напряжение запоминающего блока 4 устанавливается максимальное напряжение, так как входы преобразователя 26 подключены к нулевым плечам треггерного счетчика 25 импульсов. В запоминающих блоках 1, 2, 3, 5 преобразователь 26 подключен к единичным плечам триггеров счетчика 25 и поэтому на выходе преобразователя 26 при поступлении импульса на вход 20, т.е. при обнуленни счетчика 25 импульсов, устанавливается минимальное напряжение.

При этом по мере заполнения счетчика

25 выходной сигнал преобразователя

26 параллельного кода в напряжение в запоминающем блоке 4 будет уменьшаться от максимального значения до нулевого, а в запоминающих блоках 1, 2, 3, 5 — увеличиваться от минимального (нулевого) значения до максимального. Выходное напряжение преобразователя 26 код-напряжение поступает на кампаратор 27, где сравнивается с сигналом информационного входа 18. Если напряжение преобразователя 26 больше для запоминающего блока 4 или меньше для запоминающих блоков 1, 2, 3, 5, чем входной сигнал на входе 18, то компаратор 27 выдает разрешающий сигнал (фиг. 4б) на схему 28 совпадения. Если одновременно на схему 28 совпадения поступает также разрешающий сигнал (фиг. 4е и фиг. 3r) с входа 21 управляющего сигнала, то очередной тактовый импульс, поступающий от управляемого генератора 17 тактовых импульсов на вход 19 тактовых импульсов (фиг. 4в и фиг, Зд), проходит через схему 28 совпадения и устанавливает в единичное состояние RS-триггер 23 (фиг. 4г). Разрешающий сигнал с единичного плеча RS-триггера 23 поступает на стробируемый генератор

24 импульсов и последний начинает вырабатывать счетные импульсы (фнг. 4д) . Триггерный счетчик 25 импульсов считает эти импульсы и по мере его заполнения изменяется (уменьшается в запоминающем блоке 4

1418622 или увеличивается в запоминающих блоках 1, 2, 3, 5) выходное напряжение преобразователя 26 код-напряжение (фиг. 4а, кривая 3). В момент времени t, когда напряжение преобразователя 26 (фиг. 4а, кривая 3) превысит напряжение на входе 18 (фиг. 4а, кривая 1), компаратор 27 срабатывает (фиг. 4б) и пропадет разрешающий сиг- 1ð нал на входе схемы 28 совпадения, тактовые импульсы через нее проходить не будут. Одновременно по отрицательному фронту выходного сигнала компаратора 27 формирователь 29 15 импульсов вырабатывает импульс, который установит RS-триггер 23 в нулевое состояние, и стробируемый генератор

24 перестанет вырабатывать счетные импульсы, т.е. на счетчике 25 им- 20 пульсов запомнится код, пропорциональный напряжению на входе 18 запоминающего блока в момент времени

Формула изобретения

1. Устройство для определения направления ветра, содержащее первый, вто- рой и третий запоминающие блоки и изме- 30 . ритель температуры, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерения, в него дополнительно введены четвертый запоминающий блок " мини35 мальной температуры и пятый запоминающий блок — измеритель курса, первый и второй компараторы, первая и вторая схемы сравйения, детектор допусковой зоны совпадения управ- 40 ляемый генератор тактовых импульсов, RS-триггер, первый и второй блоки индикации, причем первый, второй, третий и четвертый запоминающие блоки объединены своими управляющими входами попарно и связаны соответственно с выходами первого и второго компараторов, первые входы которых вместе с информационными входа ми первого и второго запоминающих блоков соединены с измерителем тем50 пературы, а вторые входы компараторов подключены к выходам первого ,з второго запоминающих блоков, при этом информационные входы третьего, четвертого и пятого запомина55 ющих блоков и первый вход первой схемы сравнения с измерителем курса, выходы третьего и четвертого запоминающих блоков соединены с входами первого блока индикации и второй схемы сравнения, выход которой связан с последовательно соединенными детектором допусковой зоны, схемой совпадения и вторым блоком индикации, входы тактовых импульсов первых четырех запоминающих блоков соедииены с выходом управляемого генератора тактовых импульсов, управляющий вход которого подключен к выходу RS-триггера, S-вход которого соединен с шиной установки нулевого состояния всех запоминающих блоков и входом тактовых импульсов пятого запоминающего блока, а R-вход связан с BTophIM входом схемы совпадения и с выходом первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом пятого запоминающего блока.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый запоминающий блок содержит последовательно соединенные схему совпадения, RS-триггер, стробирующий генератор импульсов, триггерный счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, компаратор, выход которого связан через формирователь импульсов с

R-входом RS-триггера и первым входом схемы совпадения, причем второй вход схемы совпадения является управляющим входом запоминающего блока, а третий — его входом тактовых импульсов, кроме того, второй вход компаратора является информационным входом запоминающего блока, второй вход триггерного счетчика импульсов— входом установки нулевого состояния.. а выход преобразователя код - напря жение — выходом запоминающего блока.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в четвертом запоминающем блока минимальной температуры, преобразователь код— напряжение связан с инверсными выходами триггерного счетчика импульсов, а в остальных запоминающих блоках соединен с прямыми выходами триггеркого счетчика импульсов.

1418627

1418622

Составитель Е. Зыков

Редактор С. Пекарь Техред А.Кравчук Корректор M,Äåì÷èê

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4446

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужг р д, у . р о о л. П оектная 4

У !