SU800888A1 - Device for measuring flow upwash angle - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к гидродинамическим исследовани м и может быть использовано дл  измерени  направлений морских течений. .The invention relates to hydrodynamic studies and can be used to measure the direction of sea currents. .

Известно устройство дл измерени  угла скоса потока, содержащее источник тепла и датчики температуры, вк.гаочаемые по дифференциальной схеме и располагаемые с двух сторон обтекател , основанное на изменении условий теплоотдачи датчиков при отклонении обтекател  от направлени  потока 1.A device for measuring the bevel angle of the flow is known, which contains a heat source and temperature sensors, which are differential circuits and are located on both sides of the fairing, based on a change in the heat transfer conditions of the sensors when the fairing deviates from the direction of flow 1.

Однако это устройство имеет при хорошей чувствительности невысокую точность и малый угол измерени  за счет искажени  потока в пристеночных сло х при больших углах обтекани . Кроме того, при больших скорост х резко снижаетс  чувствительность устройства за счет интенсивного охлаж дени  чувствительных элементов..However, with a good sensitivity, this device has low accuracy and a small measurement angle due to the distortion of the flow in the wall layers at large flow angles. In addition, at high speeds, the sensitivity of the device decreases dramatically due to the intensive cooling of sensitive elements.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее флюгарку , ориентирующуюс  по noTOKjj и преобразователь угла поворота в выходной сигнал 2.The closest to the present invention is a device containing a wind vane, oriented on noTOKjj, and a rotation angle converter to the output signal 2.

,Недостатками известного устройства  вл ютс  невысока  точность измерений и сложность эксплуатации при работе в морской воде, св занные со The disadvantages of the known device are the low accuracy of measurements and the complexity of operation when operating in sea water, associated with

сложностью герметизации прибора и обеспечени  съ(эма сигнала без существенного загрублени  чувствительности и точности преобразовател .the complexity of sealing the device and providing the sn (signal ema without significantly desensitizing the sensitivity and accuracy of the converter.

Це.ль изобретени  - повышение точности измерений и эксплуатационных характеристик устройства при работе в электропроводной среде.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements and operational characteristics of the device when operating in an electrically conductive environment.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что основание флюгарки выполнено с симметричным относительно оси вращени  цилиндрическим отверстием и с продольной прорезью, а преобразователь угла поворота в электрический сигнал вьшолнен в виде цилиндра , эксцентрично установленного в цилиндрическом отверстии, и двух термочувствительных элементов, расположенных диаметрально противоположно на поверхности цилиндра.The goal is achieved by the fact that the base of the wind vane is made with a cylindrical hole symmetric about the axis of rotation and with a longitudinal slit, and the angle-of-rotation converter into an electrical signal is completed in the form of a cylinder eccentrically installed in a cylindrical hole and two temperature-sensitive elements located diametrically opposite to the cylinder surface .

На фиг. 1 и 2 показана конструкци  устройства.FIG. 1 and 2 show the structure of the device.

Устройство состоит из неподвижно эскрепл емого на объекте цилиндра 1 у ориентирующейс  по потоку флюгарчи 2, вращающейс  соосно цилиндру. На средней части цилиндра диаметрально противоположно закреплены термочувствительные элементы 3. От типа чувстр тельные элементы могут разметатьс  на внешней или внутренней стенке цилиндра. Съем сигнала с чувствительных элементов., осуществл е .тс  с помощью токоподводов, Лроход .щих внутри полой оси неподвижного цилиндра.The device consists of a cylinder 1 stationary escapable on the object at the flow-oriented flyugarch 2 rotating coaxially with the cylinder. Temperature sensitive elements 3 are diametrically fastened in the middle of the cylinder. Sensitive elements can be scattered on the outer or inner wall of the cylinder of the type of sensing elements. Removing the signal from the sensitive elements., Carried out. With the help of current leads, Lrohod. Inside the hollow axis of the stationary cylinder.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При направлении Лотоюа, перпендикул рном плоскости расположени  чувствительных элементов, флюгарка (показана сплошными лини ми на фиг. 2) ориентируетс  таким образом, что обеспечиваетс  симметричное обтекание обоих чувствительных элементов за счет того, что проходное сечение между стенкой неподвижного цилиндра в точках креплени  чувствительных элементов и внутренней стенкой отверсти  флюгарки одинаково дл  обоих чувствительных элементов. Наход сь в одинаковых услови х теплоотдачи, нагретые чувствительные элементы имеют одинаковую температуру и следовательно одинаковое сопротивление. Сигнал на выходе дифференциальной мостовой схемы в этом случае равен нулю.When the Loioua direction, perpendicular to the plane of location of the sensing elements, the vial (shown by solid lines in Fig. 2) is oriented in such a way that a symmetrical flow of both sensing elements occurs due to the fact that the flow section between the wall of the fixed cylinder at the points of attachment of the sensing elements and the inner wall of the hole of the wind vane is the same for both sensitive elements. Being in the same heat transfer conditions, the heated sensing elements have the same temperature and therefore the same resistance. The signal at the output of the differential bridge circuit is zero in this case.

При изменении направлени  потока относительно объекта, например на угол cL, флюгарка поворачиваетс  по потоку (новое положение флюгарки показано на фиг. 2 пунктирной линией ) . В этом случае За счет эксцентричного на величину h расположени  оси неподвижного цилиндра и отверсти  внутри флюгарки проходные сечени  в зоне расположени  чувствительных элементов станов тс  различными . Как видно на фиг. 2, дл  одного чувствительного элемента рассто ние до -внутренней стенки флюгарки равно а, дл  другого - в. Благодар  этому, скорость обтекани  чувствительных элементов, а следовательно иWhen the flow direction changes relative to the object, for example, by the angle cL, the wind vane is rotated downstream (the new position of the wind vane is shown in Fig. 2 by a dotted line). In this case, due to the location of the axis of the stationary cylinder eccentric by the value of h and the hole inside the wind vane, the flow areas in the zone of location of the sensing elements become different. As seen in FIG. 2, for one sensitive element, the distance to the inner wall of the wind vane is a, and for the other, c. Thanks to this, the speed of the flow around sensitive elements, and therefore

степень их охлаждени  потоком, будет неодинакова, что приведет к разбалансу дифференциальной мостовой схемы, на выходе которой по витс  сигнал, пропорциональный углу поворота флюгарки . Причем, каждому углу поворота флюгарки соответствует строго определенный и посто нный длгнал и даже при значительных углах не происходит срыва потока с поверхности термочувствительных элементов.the degree of their cooling by the flow will be different, which will lead to the imbalance of the differential bridge circuit, the output of which is a signal proportional to the angle of rotation of the wind vane. Moreover, each angle of rotation of the wind vane corresponds to a strictly defined and constant length, and even at significant angles the flow from the surface of the thermosensitive elements does not disrupt.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 264016, кл. G 01 Р 5/10, 1970.1. USSR Author's Certificate No. 264016, cl. G 01 P 5/10, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 0 fe 249799, кл. G 01 Р 13/00, 19692.Certificate of the USSR 0 fe 249799, cl. G 01 R 13/00, 1969 (прототип).(prototype). .г.g