DE1076981B

DE1076981B - Measuring device for determining sizes which are dependent on the dynamic pressure and the static pressure

Info

Publication number: DE1076981B
Application number: DEK37315A
Authority: DE
Inventors: Alastair A Brown; Keith Martin Wills; Ian W D Cox
Original assignee: Kelvin Hughes Ltd
Current assignee: Kelvin Hughes Ltd
Priority date: 1958-03-24
Filing date: 1959-03-24
Publication date: 1960-03-03

Description

Meß einrichtung zur Ermittlung von Größen welche vom Staudruck und von dem statischen Druck abhängig sind Die Erfindung fällt in das Gebiet der Meßgeräteausrüstung von Flugzeugen und betrifft insbesondere Meßeinrichtung zur Ermittlung von Größen, welche vom Staudruck und vom statischen Druck abhängig sind. Measuring device for determining variables from the dynamic pressure and are dependent on static pressure. The invention falls within the field of metering equipment of aircraft and relates in particular to measuring devices for determining quantities, which are dependent on the dynamic pressure and the static pressure.

Eine der wichtigsten dieser Größen ist die Machzahl. One of the most important of these quantities is the Mach number.

Es sind bereits Meßeinrichtungen mit zwei Druckdosen bekannt, deren eine an den Staudruck und deren andere an den statischen Druck angeschlossen ist. There are already measuring devices with two pressure cells known whose one is connected to the dynamic pressure and the other to the static pressure.

Nach einer bekannten Ausführungsfofm wirken die beiden Druckdosen gegeneinander. Nachdem in der einen der statische und in der anderen der Staudruck herrscht, ist die Auslenkung eines die beiden Dosen miteinander verbindenden Gliedes proportional der Druckdifferenz. Diese Druckdifferenz wird einem mechanischen Rechengerät zugeführt, welches die bfaefizahl aus der Druckdifferenz errechnet.According to a known embodiment, the two pressure cells act against each other. After in one the static and in the other the dynamic pressure prevails is the deflection of a link connecting the two boxes proportional to the pressure difference. This pressure difference is used by a mechanical computing device supplied, which calculates the bfaefi number from the pressure difference.

Weiter ist ein Geschwindigkeitsanzeigegerät be Icannt, welches mit zwei Dosen, einer für den statischen und einer für den Staudruck, ausgerüstet ist. A speed display device is also known, which with two boxes, one for static and one for dynamic pressure.

Die dem Staudruck unterworfene Dose arbeitet über ein kompliziertes Hebelsystem auf ein Geschwindigkeitsanzeigegerät. Die Anzeige des Anzeigegeräts ist daneben aber auch über ein Hebelsystem abhängig von der jeweiligen Ausdehnung der dem statischen Druck unterworfenen Druckdose, so daß die Geschwindigkeitsanzeige höhenkompensiert ist.The can subjected to dynamic pressure works through a complicated one Lever system on a speed indicator. The display of the display device is also dependent on the respective expansion via a lever system of the pressure cell subjected to static pressure, so that the speed display is height compensated.

Es ist ferner eine Machzahlmeßeinrichtung bekannt, bei der die dem Staudruck unterworfene Dose über ein Gestänge und ein nachgeschaltetes Zahnradgetriebe auf eine erste Sektorplatte in einem Anzeigegerät einwirkt und die dem statischen Druck unterworfene Dose über ein ähnliches Gestänge und ein ähnliches Zahnradgetriebe auf eine zweite Sektorplatte in dem Anzeigegerät wirkt. Aus der gegenseitigen Einstellung der Sektorplatten in dem Anzeigegerät kann auf die Differenz zwischen Staudruck und statischem Druck geschlossen werden. Durch geeignete nichtlineare Skalen läßt sich eine unmittelbare Ablesung der Machzahl gewinnen. It is also a Mach number measuring device is known in which the Can subject to dynamic pressure via a linkage and a downstream gear drive acts on a first sector plate in a display device and the static Pressurized can via a similar linkage and gear train acts on a second sector plate in the display device. From the mutual attitude the sector plates in the display device can be based on the difference between dynamic pressure and static pressure. Using suitable non-linear scales gain an immediate reading of the Mach number.

Schließlich ist eine Machzahlmeßeinrichtung, wiederum mit zwei Dosen, einer an den statischen Druck angeschlossenen und einer an den Staudruck angeschlossenen, bekannt. Jede der Dosen trägt bei dieser Meßeinrichtung eine Magnetspule, die in Wechselwirkung mit einem Topfmagneten steht. Die durch die Wechselwirkung der Magnetspule mit dem Topfmagneten erzeugte Kraft wirkt der durch den Innendruck der Dose ausgeübten Kraft entgegen. Gleichgewicht herrscht dann, wenn diese Kräfte einander gleich sind. Ein magnetischer Signalahnehmer stellt fest, ob Gleichgewicht herrscht. Wenn das Gleichgewicht gestört ist, so wird über ein Servosystem der elektrische Strom durch die Magnetspule verändert. Finally, there is a Mach number measuring device, again with two doses, one connected to the static pressure and one connected to the dynamic pressure, known. Each of the cans carries a magnetic coil in this measuring device, which in Interaction with a pot magnet. The by the interaction of the solenoid The force generated by the pot magnet is the one exerted by the internal pressure of the can Force against. There is equilibrium when these forces are equal to each other. A magnetic signal picker determines whether there is equilibrium. If that If the balance is disturbed, a servo system is used to control the electric current through the solenoid changed.

Aus der Größe des elektrischen Stromes lassen sich Riickschlüsse auf die Drücke in den Dosen ziehen. Ein Vergleich dieser Ströme liefert die Druckdifferenz und in letzter Konsequenz die Machzahl.Conclusions can be drawn from the magnitude of the electric current pull the pressures in the cans. A comparison of these currents gives the pressure difference and ultimately the Mach number.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache elektromechanische Meßeinrichtung zu schaffen, welche die Differenz zwischen Staudruck und statischem Druck in Form einer mechanischen Größe, vorzugsweise einer Winkeleinstellung einer Welle, liefert, wobei diese mechanische Größe gegenüber dem durch die Druckdifferenzen hervorgerufenen Ausschlag der hier zur Anwendung kommenden Druckdosen stark vergrößert ist und dennoch hohe Genauigkeit erreicht wird. The invention is based on the object of a simple electromechanical To create a measuring device which shows the difference between dynamic pressure and static Pressure in the form of a mechanical quantity, preferably an angle adjustment of a Shaft, with this mechanical variable compared to that caused by the pressure differences The rash caused by the pressurized cans used here is greatly enlarged and yet high accuracy is achieved.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen um eine Gelenkachse schwenkbaren Waagebalken, zwei auf diesen Waagebalken in entgegengesetztem Drehsinn einwirkende Druckdosen, deren eine an den Staudruck und deren andere an den statischen Druck angeschlossen ist, einen Spannköfper, welcher in Richtung der einen der beiden Druckdosen auf den Waagebalken einwirlb, einen elektrischen Signalabnehmer, der über eine Ausgleichsvo,rrichtung den Druck des Spannkörpers verändert und dadurch den Waagebalken in seine Nullage zurückführt, wobei die Druckänderung des Spannkörpers der Druckdifferenz des statischen Drucks und des Staudrucks (P -S) entspricht, ein bewegliches Glied, welches, den Veränderungen der Ausgleicbsvorrichtung folgend, eine der Druckdifferenz entsprechende Verstellung erleidet, und eine Rechenmaschine zur Berechnung der interessierenden Größen aus den Verstellungen des beweglichen Glieds. This object is achieved by a pivotable one about a hinge axis Balance beam, two acting on this balance beam in opposite directions of rotation Pressure cans, one to the dynamic pressure and the other to the static pressure is connected, a clamping body, which in the direction of one of the two pressure cells on the balance beam, an electrical signal pickup, which via a compensation device the pressure of the clamping body changes and thereby the balance beam in his Zero position returns, the pressure change of the clamping body being the pressure difference of static pressure and dynamic pressure (P -S) corresponds to a movable member, which, following the changes in the balancing device, is one of the pressure differences corresponding adjustment suffers, and a calculating machine for calculating the interest Sizes from the adjustments of the movable link.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Dosen zu beiden Seiten des aus gekreuzten Blattfedern gebildeten Schwenklagers des Waagebalkens angeordnet; der Spannkörper ist eine Schraubenfeder; die Ausgleichsvorrichtung ist eine von einem Elektromotor angetriebene und durch den Signalabnehmer gesteuerte und auf die Schraubenfeder einwirkende Leitspindel, und das bewegliche Glied ist eine Welle, welche mit dem zwischen Motor und Leitspindel liegenden Getriebe zusammenhängt. According to a preferred embodiment of the invention, the cans are on both sides of the pivot bearing of the balance arm formed from crossed leaf springs arranged; the tension body is a coil spring; the balancing device is one driven by an electric motor and controlled by the signal pick-up and lead screw acting on the coil spring, and the movable member is a shaft which is connected to the gearbox located between the motor and the lead screw.

Das bewegliche Glied wirkt auf ein Anzeigegerät ein, welches die nicht berichtigte Fluggeschwindigkeit liefert, und zwar über ein Rechengerät, welches die Größe P-S in die Größe log (P-S) umwandelt. The movable member acts on a display device which the provides uncorrected airspeed, via a computing device which converts the quantity P-S into the quantity log (P-S).

Das bewegliche Glied kann auch auf eine Rechenmaschine einwirken, welche außerdem von einem zweiten Meßgerät betätigt wird, dessen Ausgangsgröße dem statischen Druck entspricht. Diese Rechen-P-s maschine ermittelt die Größe M2 P 5 5 und daraus die Größe M. Diese Größe M wird einem Machzahlanzeigegerät zugeführt. The movable member can also act on a calculating machine, which is also operated by a second measuring device, the output of which the static pressure. This arithmetic-P-s machine determines the size M2 P 5 5 and from this the size M. This size M is fed to a Mach number display device.

Das Meßgerät zur Ermittlung des statischen Drucks kann ebenfalls auf dem Prinzip des Waagebalkens mit Ausgleichsvorrichtung beruhen und zusammen mit einem Tachogenerator ein Rechengerät betätigen, das die Höhenänderungsgeschwindigkeit ermittelt. The measuring device for determining the static pressure can also based on the principle of the balance beam with balancing device and together operate a calculating device with a tachometer generator that determines the speed of change in altitude determined.

Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es stellt dar Fig. 1 einen Teil des erfindungsgemäßen Meßgeräts teils im Schnitt, teils im Aufriß, Fig. 2 ein Schema der Druckmeßinstrumentierung eines Flugzeugs unter Verwendung von zwei Meßgeräten nach Fig. 1. The figures show an embodiment of the invention. It puts Fig. 1 shows a part of the measuring device according to the invention partly in section, partly in In elevation, Fig. 2 is a schematic of an aircraft using pressure gauging instrumentation of two measuring devices according to FIG. 1.

In der Fig. 1 ist ein Waagebalken 10 um ein Gelenk drehbar gelagert. Das Gelenk ist ein Federkreuzgelenk und besteht aus zwei gekreuzten Federstreifen 11, 12 aus Beryllium-Kupfer-Legierung. Die Länge, Breite und Blattstärke der Federn sind untereinander gleich. Die Vorteile eines derartigen Gelenks liegen in der Erschütterungs- und Reibungsfreiheit und in dem Verzicht auf Scihmierung. Die Drehachse befindet sich im Schnittpunkt der gekreuzten Blattfedern, die sich in der Mitte ihrer Länge unter einem Winkel von 90° schneiden und dort die Drehachse definieren. In Fig. 1, a balance beam 10 is rotatably mounted about a joint. The joint is a spring universal joint and consists of two crossed spring strips 11, 12 made of beryllium-copper alloy. The length, width and leaf thickness of the feathers are equal to each other. The advantages of such a joint are the vibration and freedom from friction and in the renouncement of Scihmierung. The axis of rotation is located located at the intersection of the crossed leaf springs, which are in the middle of their length Cut at an angle of 90 ° and define the axis of rotation there.

Die oberen Enden der gekreuzten Federn sind an dem Waagebalken durch Schrauben 15 und 16 und einen Block 17 befestigt, während die unteren Enden mittels Schrauben 18 und 19 an einem Block 20 eines Bauteils 21 befestigt sind. Die Art der Lagerung bringt eine gewisse Zentrierung mit sich und stellt sicher, daß der Waagebalken sich um eine feste Linie dreht. The upper ends of the crossed springs are through to the balance beam Screws 15 and 16 and a block 17 attached, while the lower ends by means of Screws 18 and 19 are attached to a block 20 of a component 21. The kind the storage brings a certain centering with it and ensures that the Balance beam rotates around a solid line.

Zwei Dosen 24, 25 sind zu beiden Seiten des von den gekreuzten Federn gebildeten Gelenks angebracht. Two cans 24, 25 are on either side of the crossed feathers formed joint attached.

Befestigungselemente 26 und 27 dieser Dosen sind auf Bauteilen 28 und 29 angebracht, welche gegenüber -dem Bauteil 21-gleitend verschiebbar sind. Die Mittelstücke 30 und 31 der Dosen sind starr an dem Waagebalken 10 befestigt, und zwar mittels Schrauben 32, 33 und Gleitbügeln 34, 35. Die Achse einer jeden Dose ist damit relativ zu dem Waagebalken verschiebbar. Fastening elements 26 and 27 of these boxes are on components 28 and 29 attached, which are slidably displaceable with respect to the component 21. The middle pieces 30 and 31 of the cans are rigidly attached to the balance beam 10, by means of screws 32, 33 and sliding brackets 34, 35. The axis of each Can is thus displaceable relative to the balance beam.

Eine Schraubenfeder 40 umgibt ein Führungsgehäuse 41 und stützt sich mit ihren beiden Enden gegen zwei Anschläge 42, 43 ab. Der Anschlag 42 ist an dem Balken befestigt, und zwar außerhalb der Dosen und des Gelenks, der andere Anschlag ist auf einer Spindelnuß 45 innerhalb des Führungsgehäuses angebracht. A coil spring 40 surrounds a guide housing 41 and is supported with their two ends against two stops 42, 43. The stop 42 is on the Beam attached, outside of the boxes and the hinge, the other stop is mounted on a spindle nut 45 within the guide housing.

Die Spindelnuß 45 sitzt auf der Leitspindel 46 und ist in einer Nut 47 des Führungsgehäuses gleitend geführt. Eine Spindelantriebswelle 49 ist in einem Lager eines Getriebegehäuses gelagert und gegen eine Verschiebung durch die Feder 40 in axialer Richtung festgelegt. Die übrigen Wellen des Getriebes laufen in Kugellagern mit radial abstehenden Flanschen. The spindle nut 45 sits on the lead screw 46 and is in a groove 47 of the guide housing slidably guided. A spindle drive shaft 49 is in one Bearings of a gear housing mounted and against displacement by the spring 40 set in the axial direction. The remaining shafts of the gearbox run in ball bearings with radially protruding flanges.

Ein Wechselstrom-Servomotor 50 treibt die Leitspindel über ein aus Zahnrädern 52, 53, 54, 55, 56 bestehendes Getriebe. Die Welle 57 des Zahnrads 54 ist die Ausgangswelle. An AC servo motor 50 drives the lead screw through a Gears 52, 53, 54, 55, 56 existing transmission. The shaft 57 of the gear 54 is the output shaft.

An dem einen Ende des Balkens ist ein induktives Signalabnahmegerät angebracht. Dieses Signalabnahmegerät ist ein linearer Differentialtransformator mit einem E-förmigen und einem 1-förmigen Kern. At one end of the beam is an inductive signal pickup device appropriate. This signal pickup device is a linear differential transformer with an E-shaped and a 1-shaped core.

Der I-förmige Kern 60 ist am Ende des Balkens 10 befestigt, während der E-förmige Kern 61 an einem Fortsatz 62 des Bauteils 21 angebracht ist. Jede Bewegung, welche der Kern I gegenüber dem Kern E erfährt, bewirkt, daß ein Strom induziert und einem Transistorverstärker 64 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Transistorverstärkers dient zur Speisung des Wechselstrommotors 50.The I-shaped core 60 is attached to the end of the beam 10 while the E-shaped core 61 is attached to an extension 62 of the component 21. Every Movement, which the core I experiences with respect to the core E, causes a current induced and fed to a transistor amplifier 64. The output signal of the The transistor amplifier is used to supply the AC motor 50.

Verstellbare Anschläge 66 und 67 zu beiden Seiten des Balkens verhindern, daß das Signalabnahmegerät beschädigt wird. Adjustable stops 66 and 67 on both sides of the beam prevent that the signal pick-up device will be damaged.

Bei 72 trägt der Balken 10 eine Ausgleichsmasse. At 72, the beam 10 carries a balancing weight.

Es folgt nun eine Beschreibung des Vorgangs beim Messen von Druckdifferenzen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Meßgerätes. The following is a description of the process of measuring pressure differences with the aid of the measuring device according to the invention.

Wenn die Drücke innerhalb der Dosen einander gleich sind, so befindet sich das System im Gleichgewichtszustand, und es wird kein Strom in dem Differentialtransformator 60, 61 induziert. Sobald der Druck in einer der Dosen den in der anderen Dose übersteigt, dehnt sich die eine Dose aus und übt eine Kraft auf den Balken aus. Diese Kraft ist proportional der Druckdifferenz. Nachdem das Mittelstück der Dose starr mit dem Balken befestigt ist, schwenkt dieser um seinen Drehpunkt, d. h. um den Kreuzungspunkt der Blattfedern, und mit dem Balken bewegt sich der I-förmige Kern 60 des Differentialtransformators. Die Verschiebung des I-förmligen Kerns gegenüber dem E-förmigen Kern 61 hat zur Folge, daß die Verschiehung des Waagebalkens in ein Signal umgesetzt wird, welches über den Transistorverstärker der Steuerwicklung des Servomotors 50 zufließt. Dieser Servomotor dreht die Leitspindel 46 über das Getriebe so lange, bis infolge der Verschiebung der Gewindenuß 45 innerhalb des Gehäuses 41 die Schraubenfeder 40 in ihrer Spannung so weit verändert ist, daß der Waagebalken 10 wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Der Balken 10 nimmt dabei den I-förmigen Kern 60 und das Mittelstück der Dose mit. Der Differentialtransformator kehrt in seine Nullstellung zurück, in der er kein Ausgangssignal liefert. Zusammengefaßt ist also der Vorgang der, daß zunächst eine Dose sich beim Auftreten einer Druckdifferenz ausdehnt und daß die dadurch entstehende örtliche Verlagerung der Anordnung des Systems durch den Servomotor wieder rückgängig gemacht wird. If the pressures within the cans are equal, then it is located the system is in equilibrium and there is no current in the differential transformer 60, 61 induced. As soon as the pressure in one of the cans exceeds that in the other can, one can expands and exerts a force on the beam. This force is proportional to the pressure difference. After the center piece of the can is rigid with is attached to the beam, this pivots about its pivot point, d. H. around the crossing point the leaf springs, and with the beam moves the I-shaped core 60 of the differential transformer. The displacement of the I-shaped core relative to the E-shaped core 61 has to The result is that the displacement of the balance beam is converted into a signal which The control winding of the servomotor 50 flows through the transistor amplifier. This Servomotor rotates the lead screw 46 via the gearbox until as a result of Displacement of the threaded nut 45 within the housing 41, the coil spring 40 in their tension is changed so far that the balance beam 10 is back in its original position returns. The bar 10 takes the I-shaped core 60 and the middle piece the can with. The differential transformer returns to its zero position, in which it does not provide an output signal. In summary, the process is that initially a can expands when a pressure difference occurs and that the resulting local shift in the arrangement of the system by the Servomotor is reversed.

Wie bereits gesagt wurde, ist die Zahl der Verdrehungen, welche die Leitspindel erfährt, bis die Wiederherstellung des Ausgangszustands durchgeführt ist, proportional der Druckdifferenz, so daß also ein mit der Leitspindel gekoppeltes Meßgerät in Druckeinheiten geeicht werden kann. As has already been said, the number of twists which the Lead screw learns until the restoration of the initial state is carried out is, proportional to the pressure difference, so that one coupled to the lead screw Measuring device can be calibrated in pressure units.

Für die Nullpunkteinstellung dient eine schwache Feder 70, welche an dem Waagebalken befestigt ist und an ihrem anderen Ende mit einer Einstellvorrichtung, etwa mit einer Schraube 71, zusammenwirkt. A weak spring 70, which is attached to the balance beam and at its other end with an adjustment device, approximately with a screw 71, cooperates.

Im Betrieb wird die eine Dose oder die eine Gruppe von Dosen dem statischen Druck des Flugzeugs (S) ausgesetzt, während in der zweiten Dose oder der zweiten Gruppe von Dosen der Staudruck herrscht. In operation, one can or a group of cans becomes dem static pressure of the aircraft (S) exposed while in the second can or the second group of cans the dynamic pressure prevails.

Vorzugsweise werden die Drücke den Dosen durch dünne Bohrungen in den Dosenträgern zugeführt. Das System führt dann eine Druckdifferenzenmessung aus, und zwar wird die Differenz des Staudrucks und des statischen Drucks gemessen (PS). Preferably, the pressures are applied through thin bores in the cans fed to the can carriers. The system then carries out a pressure differential measurement, namely the difference between the dynamic pressure and the static pressure is measured (PS).

Ein Meßgerät, wie es die Fig. 1 zeigt, ist in der Meßanordnung der Fig. 2 mit 80 bezeichnet. Es liefert bei 82 eine Ausgangsgröße (P - 5). Ein ähnliches Meßgerät ist bei 83 vorgesehen. Dieses unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen dadurch, daß die eine Dose abgedichtet und die andere dem statischen Druck ausgesetzt ist, so daß die von dem Meßgerät 83 und 84 gelieferte Ausgangs,größe dem statischen Druck (5) proportional ist. A measuring device as shown in FIG. 1 is in the measuring arrangement of 2 denoted by 80. It provides an output variable at 82 (P - 5). A similar Meter is provided at 83. This differs from that described above by sealing one can and exposing the other to static pressure is, so that the output from the measuring device 83 and 84, the static Pressure (5) is proportional.

Die Ausgangsgröße 82 wird einer Korrektureinheit 85 zugeführt, in welcher Fehler kompensiert werden, welche durch die Lage der Drucksonden außerhalb des Flugzeugs bestimmt sind. Der korrigierte Druck wird sodann einem Rechengerät S6 zugeführt und in eine der Größe log (P-S) proportionale Drehung transformiert. Diese Funktion, welche der nicht berichtigten Fluggeschwindigkeit proportional ist, wird schließlich über eine Synchroübertragung 87 einem Anzeigegerät 88 zugeführt und dort in Einheiten der nicht berichtigten Geschwindigkeit dargestellt. The output variable 82 is fed to a correction unit 85, in FIG which errors are compensated, which by the position of the pressure probes outside of the aircraft. The corrected pressure is then sent to a computing device S6 and transformed into a rotation proportional to the quantity log (P-S). This function, which is proportional to the uncorrected airspeed, is finally fed to a display device 88 via a synchro transmission 87 and shown there in units of the uncorrected speed.

Bei Höhenmessungen ermittelt das System83 den statischen Druck. Die Ausgangsgröße 84 wird bei 90 auf Fehler korrigiert, welche durch den Anbringungsort der Drucksonde hervorgerufen werden. Um auch Fehler zu kompensieren, die auf Schwankungen des Bodendrucks und auf verschiedene Meereshöhen von Flugplätzen zurückzuführen sind, wird durch ein Gerät 9 auch eine Korrektur vorgenommen, welche von der geforderten Millibareinstellung abhängig ist. The System83 determines the static pressure during height measurements. the Output variable 84 is corrected at 90 for errors caused by the mounting location caused by the pressure probe. In order to compensate for errors due to fluctuations ground pressure and different sea heights of airfields are, a correction is made by a device 9, which of the required Millibar setting is dependent.

Der auf solche Weise korrigierte statische Druck, der der Flughöhe proportional ist, wird über eine Synchroübertragung 92 einem Höhenmesser 93 zugeführt.The static pressure corrected in this way, that of the flight altitude is proportional, is fed to an altimeter 93 via a synchro transmission 92.

Um die Höhenänderung eines Flugzeugs anzuzeigen, wird der korrigierte statische Druck einem Rechengerät 97 zugeführt, das den zeitlichen DifferentialdS quotienten des statischen Drucks, d. h. die Größe dt ermittelt, wobei t die Zeit ist. Damit erhält man auch die die Größe dt , wobei H gleich der Höhe ist, und zwar nach der folgenden Gleichung dH dli dS dt ds dt idt erhält man auf elektrischem Weg mittels eines erhält Tachogenerators 98. Der notwendige Rechenvorgang kann mittels einer elektrischen Schaltung und eines nachgeschalteten Servosysteins gelöst werden. Die der dH Höhenänderung dt proportionale Ausgangsgröße wird über eine Synchroübertragung 99 einem Anzeigegerät 100 zugeführt. To show the change in altitude of an aircraft, the corrected static pressure is fed to a computing device 97, which calculates the time differential dS static pressure quotients, d. H. the quantity dt is determined, where t is the time is. This also gives the size dt, where H is equal to the height, namely according to the following equation dH dli dS dt ds dt idt is obtained on electrical Path by means of a tachometer generator 98. The necessary calculation process can be carried out by means of an electrical circuit and a downstream servo system. The output variable proportional to the height change dt is transmitted via a synchro transmission 99 is supplied to a display device 100.

Bekanntlich ist die Größe M2 annähernd proportional der Größe P1S ,wobei M = Machzahl, P = Staudruck und 5 statischer Druck. Um genaue Propoftionalität zu erreichen, muß eine Korrekturfunktion P-s von S 5 5 eingeführt werden. Es ist leicht einzusehen, daß eine sehr genaue Möglichkeit der Berechnung der Machzahl in der Verwendung zweier Meßgeräte besteht, wie sie vorstehend beschrieben worden sind. As is known, the size M2 is approximately proportional to the size P1S , where M = Mach number, P = dynamic pressure and 5 static pressure. To exact propoftionality To achieve this, a correction function P-s of S 5 5 must be introduced. It is easy to see that a very accurate way of calculating the Mach number consists in the use of two measuring devices as described above are.

Eines dieser Meßgeräte läßt man zur Ermittlung des statischen Drucks arbeiten und das andere zur Ermittlung der Druckdifferenz aus Staudruck und statischem Druck. Die korrigierten Drücke 82 und 84 werden einem Rechengerät 101 zugeführt, das etwa die Form einer Wheatstone-Brücke haben kann und durch einen Servomechanismus im Gleichgewicht gehalten wird.One of these gauges is used to determine the static pressure work and the other to determine the pressure difference from dynamic pressure and static Pressure. The corrected pressures 82 and 84 are fed to a computing device 101, which can have the shape of a Wheatstone bridge and a servo mechanism is kept in balance.

Die Die Korrekturfunktion von P 5 5 wird beispielsweise in einem mechanischen Rechengerät errechnet. Die Ausgangsgröße 102 des Rechengerätes stellt sich dann dar als eine Drehung, welche der Größe M2 proportional ist. Diese Größe führt man einem Wurzel ziehenden Rechengerät 103 zu, so daß man auf eine Drehung kommt, welche der Machzahl proportional ist. The correction function of P 5 5 is, for example, in a mechanical calculator calculated. The output variable 102 of the computing device represents then presents itself as a rotation which is proportional to the quantity M2. This size one leads to a root-taking arithmetic unit 103, so that one rotation comes, which is proportional to the Mach number.

Diese Größe endlich kann man einem Anzeigegerät 104 über eine Synchroübertragung 105 zuführen.This variable can finally be transmitted to a display device 104 via synchronous transmission 105 feed.

Über eine Synchroübertragung 108 wird ein Höhenmesser 106 angetrieben. Die Übertragung 108 hängt mit dem Ausgang 84 über das Millibarkorrektionsgerät 91 zusammen. An altimeter 106 is driven via a synchro transmission 108. The transmission 108 is connected to the output 84 via the Millibar correction device 91 together.

Es ist also möglich, mittels zweier Druckmeßgeräte der vorstehend beschriebenen Art in höchst genauer Weise die nicht berichtigte Fluggeschwindigkeit, die Flughöhe, die Anderung der Flughöhe und die Machzahl zu ermitteln. It is therefore possible to use two pressure gauges of the above described type in the most precise way the uncorrected airspeed, to determine the flight altitude, the change in flight altitude and the Mach number.

Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß bei der Berechnung der Fluggeschwindigkeit, der Flughöhe und anderer Größen Fehler berücksichtigt werden müssen, welche durch den Anbringungsort der Drucksonde bestimmt sind. Dieser Fehler ist eine Funktion der Machzahl. Es ist deshalb möglich, die Korrekturgeräte vom Ausgang desjenigen Rechengerätes aus zu speisen, das die Größe M2 ermittelt. Denn es steht ja, wie bereits dargelegt worden ist, eine Drehung zur Verfügung, welche proportional dieser Größen2 ist. It has already been pointed out that when calculating the airspeed, the flight altitude and other variables errors are taken into account which are determined by the location of the pressure probe. This mistake is a function of the Mach number. It is therefore possible to use the correction devices from To feed the output of the computing device that determines the size M2. Because yes, as has already been explained, a rotation is available, which is proportional to these quantities2.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Meßsystems besteht darin, daß es nicht unbedingt in einem druckfesten Gehäuse untergebracht zu werden braucht. Another advantage of the measuring system according to the invention is that it does not necessarily need to be housed in a pressure-resistant housing.

Normalerweise sind der Höhenmesser und das Meßgerät für die unberichtigte Fluggeschwindigkeit in druckfesten Gehäusen untergebracht, welche über die Zuführung des statischen Drucks mit der Atmosphäre verbunden sind. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Druckdosen werden jedoch Schwankungen des Atmosphärendrucks automatisch kompensiert, so daß die Notwendigkeit für ein dichtes Gehäuse nicht mehr besteht.Usually the altimeter and meter are for the unadjusted Airspeed housed in pressure-resistant housings, which are connected to the feed static pressure associated with the atmosphere. In the inventive However, using pressurized cans, fluctuations in atmospheric pressure will be automatic compensated, so that the need for a tight housing no longer exists.

Claims

PATENT APPROACH 1. Measuring device for determining sizes, which vo, m dynamic pressure (P) and the static pressure (S) are dependent, e.g. B. the not corrected Airspeed and / or the Mach number, especially in aircraft, marked by a balance beam pivotable about a hinge axis, two on this balance beam pressure doses acting in the opposite direction of rotation, their one is connected to the dynamic pressure and the other to the static pressure, one Clamping body, which in the direction of one of the two pressure cells on the balance beam acts, an electrical signal pickup, which has a compensation device the pressure of the clamping body changes and thereby the balance beam in its zero position returns, the pressure change of the clamping body being the pressure difference of the static Pressure and dynamic pressure (P corresponds, a movable member, which, to the changes following the compensation device, an adjustment corresponding to the pressure difference suffers, and a calculating machine to calculate the quantities of interest the adjustments of the movable member.

2. measuring device according to claim 1, characterized in that the Cans on both sides of the pivot bearing formed from crossed leaf springs of the balance beam are arranged that the clamping body is a coil spring that the compensation device is driven by an electric motor and through the Signal pick-up controlled and acting on the helical spring lead screw and that the movable member is a shaft which is connected to that between the motor and the lead screw lying transmission related.

3. Measuring device according to claim 1 and 2, characterized in that that the movable member acts on a display device which does not correct the Airspeed delivers, namely via a computing device that has the size P-S in converts the quantity log (P-S).

4. Measuring device according to claim 1 to 3, characterized in that that the movable member acts on a calculating machine, which also of a a second measuring device is actuated, the output variable of which corresponds to the static pressure (5), and that the calculating machine determines the quantity M2 P-S, from this the quantity M, and that this quantity M is fed to a Mach number display device.

5. Measuring device according to claim 1 to 4, characterized in that that the measuring device for determining the static pressure is also based on the principle of the balance beam is based with a balancing device and together with a tachometer generator actuates a computing device which determines the rate of change in altitude.

6. Measuring device according to claim 1 to 5, characterized in that that the second pressure measuring device and the calculating machine together with a Millibar corrector operate an altimeter.

7. Measuring device according to Claiml to 6, characterized in that the two measuring instruments are identical in structure.

Documents considered: British Patent Specification No. 554410, 766 873; U.S. Patent Nos. 2497431, 2522337, 2694927.