Устройство для измерения пульсирующих давлений

 

0 Л И С А Н И Е 330366

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №вЂ”

Заявлено 31.VIII.1970 (чЪ 1470243/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 24.II,1972. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 18.IV.1972

М. Кл. G 011 13/02

Комитет пе делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 53).?87.91(088.8) Автор изобретения

О. И. Мельников

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПУЛЬСИРУЮЩИХ

ДАВЛЕНИЙ

Изобретение относится к индуктивным датчикам давления и может быть использовано лри измерении пульсирующих давлений на летательных аппаратах. .Известны устройства для измерения пульсирующих давлений, содержащие два чувствительных элемента, являющихся якорями индуктивного дифференциального преобразователя, Эти устройства позволяют измерять пульсирующие давления и устранять влияние перегрузок (+a) на измерение.

Однако их нельзя использовать для одно1временного измерения .переменной составляющей пульсирующего давления и перегрузок.

Для измерения одновременно действующих переменной составляющей пульсирующего давления и первгрузок и устранения их взаимного влияния в предлагаемом устройстве в датчике давления динамическая и статическая полости соединены каналом, а мембрана, расположенная в статической полости датчика, выполнена с отверстием, при этом с обмотками возбуждения последовательно включен резистор параллельно диагонали мостового демодулирующего выпрямителя, образующего плечо дополнительного измерительного моста, причем источник питания через делитель напряжения подключен к диагонали другого мостового деиодулирующего выпрямителя, образующего смежное плечо дополнительного измерительного моста.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого устройства. о Устройство содержит датчик 1 давления с двумя магнитопроводами 2, 8, на полюсах которых укреплены обмотки 4 и 5, соединенные между собой последовательно-согласно и последовательно с резистором б, .который включен паралельно диагонали мостового демодулирующего выпрямителя 7, а диагональ,другого демодулирующего выпрямителя 8 подключена через делитель напряжения 9 к источнику 10 переменното тока.

15 На полосах магнитопроводов 2 и 8 укреплены также обмотки 11 и 12, соединенные через мостовые демодулирующие выпрямители 13 и

14, резисторы R, R, R.- и сглаживающий фильтр 15 с регистратором перегрузок.1б. Вто20 рые диагонали мостовых демодулирующих .выпрямителей 7 и 8 соединены через резисторы

R<, R„-, Ре и сглаживающий фильтр 17 с регистратором давления 18.

Между мавнитопроводами 2 и 3 установлены два чувствительных элемента 19 и 20. Чувствительный элемент 20 снабжен капиллярным отверстием для прохода воздуха в полость между чувствительными элементами 19 и 20. Динамическая и статическая полости

30 датчика 1 соединены каналом 21.

330366

Работа устройства происходит следующим образом. При включечии магистрали пульсирующего давления P„=Pp+p(t) (где p(t) и

P, — переменная и постсянная составляющие), давление Р, благодаря каналу 21 и капиллярному отверстию в чувствительном элементе 20 действует на чувствительные элементы 19 и 20 с двуx сторон и не вызывает их отклонений, т: е. датчик 1 ве реагирует на постоянную составляющую пульсирующего,давления Pâ.

Переменная составляющая р(/) пульсирующего давления не поступает через капиллярное отверстие в чувствительном элементе 20, так как оно для нее явлеятся большим сопоотивлением. Поэтому благодаря каналу 21 чувствительные элементы 19 и 20 отклоняются под,действием только давления p(t) одновремечно в разные стороны (например, один— вниз, а другой — вверх) .

Вследствие этого величины воздушных зазоров магнитных цепей дифференциального индуктивного преобразователя изменяются на

Одно и то же значение в одном направлении (оба зазора одновременно увеличиваются или уменьшаются) .

Соответственчо одновременно уменьшаются или увеличиваются индуктивные сопротивления обмоток возбуждения 4 и 5, что приводит к изменению тока в цепи, в которую они включены последовательно с резистором б и, следовательно, к изменению падения напряжения

|на резисторе б и на диагонале выпрямительного моста 7. Поскольку к диагонали выпрямителя 8 подведено от источника 10 питания через делитель напряжения 9 стабильное на пряжение, значение которо го равно значению падения напряжения на резисторе б при отсутствии действия давления, то при действии измеряемого давления p(t) разность напряжений после выпрямителей 7 и 8 будет пропорциональна изменению пз|дения напряжения на резисторе б. Эта разность напряжений, пропорциональная измеряемому давлению р(/) через сглаживающий фильтр,17, поступает па регистратор давления 18.

Одновременно с действием давления р (/) на чувствительные элементы 19 и 20 действует виброперегрузка (+д), которая вызывает отклонение их одновременно в одном и том же направлении. При этом величины воздушных зазоров магнитных цепей дифференциального индуктивного преобразователя изменяются одновременно на одно и то же значение в разных направлениях (например, один зазор увеличивается, а другой — уменьшается, или наоборот) . Вследствие этого индуктивное сопротивление обмотки 4 уменьшается, а индуктивное сопротивление обмотки 5 увеличивается или наоборот.

Так как обмотки 4 и 5 соединены последовательно-согласно, то в результате их суммарное индуктивное сопротивление не изменяется, ые изменяются также величина тока, гротекающего через резистор б и величина падения напряжения на нем.

55 бО

В этом случае к диагонали выпрямителей 7 и 8 будут приложены одинаковые величичы напряжений, их разность после выпрямления будет равна нулю и, следовательно, перегруз,ка,не будет влиять на регистратор давления 18.

В то же самое время прои деиствии перегрузки вследствие взаимоиндукции напряжение на

Обмотке 11 будет уменьшаться, а на обмотке

12 — увеличиваться или наоборот. В результате на диагонали выпрямительного моста 14 напряжение уменьшается, а на диагонали выпрямительногс моста 18 — увеличивается, или наоборот. Разность выпрямленных напряжений, пропорциональная величине перегрузки (+д), через сглаживающий фильтр 15 поступит на регистратор перегрузок 1б. Так как при действии давления р(), как было отмечено, воздушные зазоры магнитных цепей дифференциального индуктивного преобразователя одновременно увеличиваются или уменьшаются на одно и то же значение, то одновременно уменьшаются или увеличиваются на одно и то же значение индуктивные сопротивления обмоток 4 и 5.

Так как обмотки 4 и 5 соединены последовательно, то их изменение индуктивного сопротивления, т. е. одновременное увеличение или уменьшение на одну и ту же величину, вызовет соответствующее изменение тока, протекающего по ним, а напряжения на обмотках

4 и 5, вследствие равенства их индуктивных и активных сопротивлений, останутся равными друг другу.

Также, вследствие взаимоиндукции, останутся равными друг другу напряжения,на измерительных о бмотках 11 и 12. Разность этих напряжений после мостовых выпрямителей 18 и 14 будет равна нулю, и,на регистратор пе.регрузок 1б сигнал не поступит, т. е. давление р() не будет влиять .на измерение вибропере//1 грузок.

Таким о бразом, устройство обеспечивает измерение только переменной составляющ " (О

EH р() пульсирующего давления Р„и одновременно измеряет виброперегрузки (+д).

При .этом устранено взаимное влияние .давлений и виброперегрузок (Р(/) и +д) на измерения.

С помощью данно го устройства может быть выявлена причино-следственная связь между частотами и амплитудами пульсаций давления в пограничном слое крыла самолета и частотами и амплитудами вибраций обшивки крыла и других несущих поверхностей.

Предмет изобретения

Устройство для измерения пульсирующ авл их д ении, содержащее датчик давления с двмя мемб а раиными чувствительными элементас двуми и дифференциальным индуктивным преобист соединены последовательно и подключень очнику питания, а измерительные обмотки включены в плечи измерительн ьного моста, и регистратор, отличающееся тем тем, что, с целью

330366,p„

Составитель О. Полев

Техред Е. Борисова

Корректор Т, Бабакина

Редактор С. Хейфиц

Заказ 142 Изд. ¹ 2 Тираж 445 Подписное

ЦНИИПИ Кол:итета по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССР

Москва, k;-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография ¹ 24 Главпатнграфпрол а, Москва, Г-19, ул. Маркса — Энгельса, 14 измерения одновременно действующих переменной составляющей пульсирующего давления и перегрузок и устранения их взаимного влияния, в датчике давления динамическая и статическая полости соединены каналом, а мембрана, расположенная в статической полости датчика, выполнена с отверстием, при этом с обмотками возбуждения последовательно включен резистор параллельно диагонали мостового демодулирующего выпрямителя, образующего плечо дополнительного измеритель5 ного моста, причем источник питания через делитель напряжения подключен к диагонали другого мостовото демодулирующего выпрямителя, образующего смежное плечо дополни тельного измерительного моста.