DE1201085B - Instrument for measuring a factor that is a function of variable pressure - Google Patents
Instrument for measuring a factor that is a function of variable pressureInfo
- Publication number
- DE1201085B DE1201085B DEB66471A DEB0066471A DE1201085B DE 1201085 B DE1201085 B DE 1201085B DE B66471 A DEB66471 A DE B66471A DE B0066471 A DEB0066471 A DE B0066471A DE 1201085 B DE1201085 B DE 1201085B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- shaft
- instrument according
- pressure gauge
- arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. σ.:Int. σ .:
GOIlGOIl
Deutsche KL: 42 k-14/03 German KL: 42k -14/03
Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:Number: File number: Filing date: Display date:
B66471IXb/42k 22. März 1962 16. September 1965B66471IXb / 42k March 22, 1962 September 16, 1965
Instrument zur Messung eines Faktors, der eine Funktion eines veränderlichen Druckes istInstrument for measuring a factor that is a function of a variable pressure
Anmelder:Applicant:
The Bendix Corporation, Detroit, Mich. (V. St. A.)The Bendix Corporation, Detroit, Mich. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney,
Hamburg 36, Neuer Wall 41Hamburg 36, Neuer Wall 41
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Carl Einar Johanson, Davenport, Ia. (V. St. A.)Carl Einar Johanson, Davenport, Ia. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 24. März 1961 (98 117) - -V. St. v. America March 24, 1961 (98 117) - -
Der Gegenstand der Erfindung läßt sich bei Meßinstrumenten für einen beliebigen, von einem oder mehreren veränderlichen Drücken abhängigen Faktor anwenden, insbesondere bei Meßinstrumenten für verschiedene aerodynamische Faktoren, die auf einer 5 oder mehreren Druckmessungen beruhen, wie etwa die Höhe, die Machzahl, die aerodynamische Geschwindigkeit, die äquivalente Geschwindigkeit usw. Diese Anwendungen sind nicht auf die Luftfahrttechnik beschränkt. ioThe object of the invention can be applied to measuring instruments for any, of one or Apply a factor dependent on several variable pressures, especially in the case of measuring instruments for various aerodynamic factors based on one or more pressure measurements such as the altitude, the mach number, the aerodynamic speed, the equivalent speed, etc. These applications are not limited to aerospace engineering. ok
Zahlreiche, nicht nur in der Luftfahrt benutzte Instrumente beruhen in ihrer Wirkungsweise auf der Messung eines oder mehrerer veränderlicher Drücke, die mit Hilfe von Manometern mit einer deformierbaren Membran, z. B. Aneroidkapseln oder Bour- 15 donrohren, gemessen werden. Die Ausgangsgröße dieser Instrumente liegt üblicherweise in Form einer Verdrehung einer Welle vor.Numerous instruments not only used in aviation are based in their mode of action on the Measurement of one or more variable pressures, with the help of manometers with a deformable Membrane, e.g. B. aneroid capsules or Bourdon tubes 15 can be measured. The output size of this Instruments are usually in the form of a twist on a shaft.
So ist bei einem Höhenmesser die Verdrehung der
Ausgangswelle, die die Höhe anzeigt, eine Funktion 20
des statischen Atmosphärendruckes, der von einer
Kapsel oder einem anderen Manometerelement gemessen wird. Bei einem Machmeter ist die Verdrehung
der Ausgangswelle, die ein Maß der Machzahl ist, eine komplizierte Funktion des Verhältnisses 25
zwischen dem dynamischen Druck und dem statischen Druck, die von zwei verschiedenen Manometerelementen
gemessen werden. Bei Höhenmessern So with an altimeter, the twist is the
Output wave indicating altitude, a function 20
of the static atmospheric pressure that is generated by a
Capsule or other pressure gauge element. In a Mach meter, the output shaft twist, which is a measure of the Mach number, is a complicated function of the ratio 25
between the dynamic pressure and the static pressure measured by two different manometer elements. With altimeters
hoher Genauigkeit ist es erforderlich, eine Korrekturgröße einzuführen, die eine Funktion der Mach- 30 2
zahl ist.high accuracy, it is necessary to introduce a correction quantity which is a function of the Mach 30 2
number is.
Die Transformation der Deformationsbewegung Gerät einfacher und wirtschaftlicher Bauart zu schafdes Manometerelementes in eine Verdrehung der fen, bei dem die Vorteile der oben beschriebenen Welle wird durch eine kinematische Verbindung be- Ubertragungsanordnung ausgenutzt werden und das wirkt, die in ihrer einfachsten Form aus einem Pleuel- 35 in der Lage sein soll, die Verformungen des Mano-Kurbel-Mechanismus besteht. Bei der komplizierten meterelementes nach einem vorbestimmten, beliebig Natur des Gesetzes zwischen den Deformationen des komplizierten Gesetz mit außerordentlich hoher Ge-Manometerelementes und der Verdrehung der Aus- nauigkeit umzuwandeln.The transformation of the deformation movement device simpler and more economical design to create Manometer element in a twist of the fen, in which the advantages of the above Shaft will be used by a kinematic connection transmission arrangement and that acts, which in its simplest form from a connecting rod 35 should be able to cope with the deformations of the mano-crank mechanism consists. With the complicated meter element according to a predetermined, arbitrary Nature of the law between the deformations of the complicated law with extraordinarily high Ge-manometer element and to convert the twist of the precision.
gangswelle und der bei aeronautischen Instrumenten Diese Aufgabe wird bei einem Instrument zumoutput shaft and the in aeronautical instruments This task is in an instrument for
erforderlichen, sehr hohen Genauigkeit ist ein derart 40 Messen eines Faktors, der eine Funktion eines vereinfacher Mechanismus unzureichend. Weiter ist zu änderlichen Druckes ist, insbesondere eines aeroberücksichtigen, daß die komplizierten Mechanismen, dynamischen Faktors, der eine Funktion des statidie selbsttätig die gewünschte Funktion des Eingangs- sehen oder dynamischen Atmosphärendruckes ist, druckes bzw. der Eingangsdrücke berechnen, dazu das ausgestattet ist mit einem auf Veränderungen des rotierende Nocken verwenden, die mit korrigierenden 45 Druckes ansprechenden deformierbaren Manometer-Differentialmechanismen verbunden sind. element sowie mit einer drehbaren Welle, die mitThe very high accuracy required is such a measurement of a factor that is a function of a simpler Mechanism inadequate. Furthermore, the pressure must be changed, especially one taking into account aero, that the complex mechanisms, dynamic factor that is a function of the statidie the desired function of the input or dynamic atmospheric pressure is automatically, pressure or the inlet pressures, which is equipped with an on changes in the rotating cams employ the deformable pressure gauge differential mechanisms responsive to corrective 45 pressure are connected. element as well as a rotatable shaft that is connected to
Es ist eine kinematische Verbindung nach Art von dem Manometerelement über einen Mechanismus Pleuelkurbeln mit einem stationären oder im wesent- verbunden ist, der die Deformationen des Manolichen stationären Korrekturnocken bekannt, mit der meterelementes in Drehungen der Welle umwandelt, es möglich ist, Verformungen nach einem vorge- 50 wobei der Mechanismus ein an einem Ende mit dem schriebenen Verhältnis zu transformieren. Manometerelement verbundenes Teil, dessen anderesIt is a kinematic connection in the manner of the pressure gauge element via a mechanism Connecting rod cranks with a stationary or essentially connected, which the deformations of the Manolichen stationary correction cam known, with which the meter element converts into rotations of the shaft, It is possible to create deformations after a pre-50 with the mechanism one at one end with the to transform the written relationship. Manometer element connected part, its other
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ende auf einen die Welle drehenden, winklig ver-The invention is based on the object of placing one end on a shaft rotating at an angle.
3 43 4
schiebbaren Arm unter Zwischenschaltung einer ein formationen, die eine Funktion des auf der Kapselsliding arm with the interposition of a formations, which is a function of the on the capsule
veränderliches Übertragungsverhältnis ermöglichen- lastenden Druckes sind, gemäß einem vorgeschriebe-variable transfer ratio enable - onerous pressure are, according to a prescribed -
den Steuerscheibe mit daran anliegendem Abtastglied nen Gesetz in Verdrehungen einer Welle 11 umge-the control disc with the sensing element attached to it, a law in rotations of a shaft 11 is reversed
einwirkt, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, wandelt werden. Am freien Ende der Kapsel 10 ist daß der Mechanismus zur Veränderung des Verhält- 5 ein Schwingarm 12 befestigt, der hier aus einem Strei-acts, characterized according to the invention, are converted. At the free end of the capsule 10 is that the mechanism for changing the ratio 5 attaches a swing arm 12, which here consists of a strip
nisses zwischen dem Verstellwinkel des Armes und fen mit einer gewissen Elastizität besteht. Das freiebetween the angle of adjustment of the arm and fen with a certain elasticity. The free
der Verformung des Manometerelementes ein dreh- Ende dieses Streifens 12 ist an einem auf der Wellethe deformation of the pressure gauge element a rotating end of this strip 12 is on one on the shaft
bares exzentrisches Glied an dem Abtastglied be- 11 befestigten Hebelarm 13 angelenkt. Diese Anlen-bar eccentric member is articulated on the lever arm 13 attached to the scanning member. This attachment
festigt enthält, und daß die Steuerscheibe getrennt kung geschieht über einen Mechanismus, der im folgehaltert ist. io genden näher beschrieben wird.contains consolidates, and that the control disc is done separately kung via a mechanism that follows in the folhaltert is. io will be described in more detail.
Dieses Meßinstrument kann eine hierüber hinaus- Am freien Ende des Schwingarmes 12 ist eineThis measuring instrument can also be used at the free end of the swing arm 12 is a
gehende Ausbildung seiner Einzelteile erfahren. Diese Achse 14 senkrecht zu der Richtung angelötet, in derexperience going training of its items. This axis 14 is soldered perpendicular to the direction in which
kann darin bestehen, daß sich das freie Ende der Kapsel 10 deformiert. Diesecan consist in the fact that the free end of the capsule 10 is deformed. These
. , _,,.,. ,. _, , , , . , Achse kann sich frei in einer ersten Öffnung drehen,. , _ ,,.,. ,. _,,,,. , Axis can rotate freely in a first opening,
das exzentrische Glied in die Gelenkverbindung die sich in dnem zylindrischen Block 15 befindet,the eccentric link in the articulation which is located in the cylindrical block 15,
zwischen dem Teil und dem Arm eingeschaltet wejcher dag exzentrische Element bildet In einer between the part and the arm switched we j cher that eccentric element forms in one
WI ' weiteren parallelverlaufenden Bohrung in diesem WI 'another parallel hole in this one
das Abtastglied von dem exzentrischen Glied Block dreht sich eine zweite Achse 16, die durchthe sensing element of the eccentric link block rotates a second axis 16 which passes through
ausgeht; einen angelöteten Bimetallstab 19 verlängert wird,goes out; a soldered bimetal rod 19 is extended,
die Steuerscheibe auf einem zweiten deformier- ao der mit seinem anderen Ende an einem exzentrischenthe control disk on a second deformier- ao the with its other end at an eccentric one
baren Manometerelement montiert ist; Punkt eines zylindrischen Blockes 20 befestigt ist, derbar pressure gauge element is mounted; Point of a cylindrical block 20 is attached, the
das zweite Manometerelement auf denselben sich reibend in einer Bohrung im Endteil des Armesthe second gauge element rubbing thereon in a bore in the end portion of the arm
veränderlichen Druck anspricht wie das erstge- 13 drehen kann.variable pressure responds like the first 13 can turn.
nannte Manometerelement; Die den Bimetallstab 19, den zweiten exzentrischen
das zweite Manometerelement mit der Welle *S Block 20 und den Arm 13 umfassende Verbindung
über einen weiteren Mechanismus verbunden ist, ist bereits Gegenstand eines früheren Vorschlages
der ein Bauteil umfaßt, das mit dem zweiten UQd bildet daher keinen Teil der vorliegenden Erfin-Manometerelement
verbunden ist, sowie einen dung. Diese Verbindung hat die Aufgabe, durch die winklig verschiebbaren Hebel, der die Welle zu Verdrehung des Blockes 20 mit Hilfe eines geeigneten
drehen vermag, wobei der Hebel sich im wesent- 3o Werkzeuges gegenüber dem Arm 13 die Lage der
liehen entgegengesetzt zu dem Arm erstreckt; Biegeebene des Bimetallstabes 19 als Funktion der
das zweite Manometerelement auf einen verän- Temperatur zu verändern und so die Eichung des Inderlichen
Druck anspricht, der sich von dem strumentes zu erleichtern. Um die Beschreibung der
Druck unterscheidet, auf den das erste Mano- Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes zu vermeterelement
anspricht; 35 einfachen, sei im folgenden die Verbindung zwischen das zweite Manometerelement über einen weite- der Achse 16 und dem Arm 13 als starr und unverren
Mechanismus mit einer zweiten Welle ver- anderbar angenommen. . .„.
bunden ist, wobei der weitere Mechanismus ein J An A a*m exzentrischen Block I3 ist rechtwinklig zu
mit dem zweiten Manometerelement und einem de.n Achsen 14 ™d 16. ein ΑΐΐΙ\}7 befestigt, der an
winklig verschiebbaren Stück verbundenes An- «° seinem unteren Ende einen parallel zu den genannten
schlußteil umfaßt und die beiden Wellen die Achsen verlaufenden Finger 18 tragt Dieser Finger
beiden Eingänge eines Differentialmechanismus liegt auf dem aktiven Rand eines Nockens 21 auf,
betätigen, dessen Ausgang den Ausgang des In- der dl^ Fo™ einer Profilscheibe hat und der an
struments darstellt· emem festen Tra8er befestigt ist. Der Finger 18 wird
, . , , ' „ .. , . . 45 durch die Elastizität des Schwingarmes 12 gegen das
der Arm und das Stuck an eine gemeinsame profil des Nockens ßt called manometer element; The connection comprising the bimetallic rod 19, the second eccentric second manometer element with the shaft * S block 20 and the arm 13 is connected via a further mechanism, is already the subject of an earlier proposal which includes a component that therefore forms UQ d with the second no part of the present invention manometer element is connected, as well as a manure. This connection has the task, through the angularly displaceable lever, which is able to rotate the shaft to rotate the block 20 with the help of a suitable, the lever extends essentially 3o tool opposite the arm 13, the position of the borrowed opposite to the arm; Bending plane of the bimetallic rod 19 as a function of changing the second manometer element to a changeable temperature and thus responding to the calibration of the Indian pressure, which can be facilitated by the instrument. In order to distinguish the description of the pressure to which the first mano-mode of operation of the subject invention responds to vermeterelement; In the following, the connection between the second manometer element via a further axis 16 and the arm 13 as a rigid and immovable mechanism with a second shaft is assumed to be changeable. . . ".
is bound, with the further mechanism a J An A a * m eccentric block I 3 is perpendicular to with the second manometer element and a de . n axes 14 ™ d 16 . a ΑΐΐΙ \} 7 attached, which at an angularly displaceable piece connected to its lower end comprises a parallel to the said final part and the two shafts the axes extending finger 18 This finger at both inputs of a differential mechanism lies on the active edge of a cam 21, press, whose output forms the output of the home dl ^ Fo ™ a profiled disc and has representing at struments · EMEM solid Tra 8 e r is fixed. The finger 18 becomes. ,, '"..,. . 45 by the elasticity of the swing arm 12 against which the arm and the piece at a common profile of the cam ß
Achse angelenkt sind und die entsprechenden Sobald sich nun ö dfe K d 10 deformiert wird Axis are articulated and the corresponding As soon as ö d f e K d 10 is deformed
Wellen über Getriebe verstellen; durch die Pleuei_Kurbel-Verbindung, die durch denAdjust shafts via gear; i_ by the Pleue Urbel K-compound represented by the
das erste Manometerelement auf den dynami- Schwingarm 12 und den Hebelarm 13 gebildet wird,the first manometer element is formed on the dynamic swing arm 12 and the lever arm 13,
sehen Luftdruck und das zweite Manometer- die Welle 11 verdreht. Für jeden Wert der Deforma-see air pressure and the second manometer - the shaft 11 is twisted. For each value of the deforma-
element auf den statischen Luftdruck anspre- tion der κ γ ± h für jede Position des Endes des element to the static air pressure response of the κ γ ± h for each position of the end of the
chend angeordnet sind. Schwingarmes 12, erteilt das Profil des Nockens 21are arranged accordingly. Swing arm 12, gives the profile of the cam 21
Diese und weitere Kennzeichen der Erfindung seien über den Finger 18 und den Arm 17 dem ExzenterThese and other characteristics of the invention are said to be about the finger 18 and the arm 17 of the eccentric
im folgenden an Hand der Zeichnung an einigen Aus- 15 eine bestimmte Lage in bezug auf die Achse 16In the following, a certain position in relation to the axis 16 is shown on the basis of the drawing at some positions 15
führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt 35 und verändert so einerseits den Abstand zwischen derexamples of management explained in more detail. It shows 35 and thus on the one hand changes the distance between the
F i g. 1 in Seitenansicht ein erstes Ausführungsbei- Achse 14 und der Achse der Welle 11 und andererspiel für einen Höhenmesser, seits den Abstand zwischen der Achse 16 und derF i g. 1 in side view a first Ausführungsbei- axis 14 and the axis of the shaft 11 and other play for an altimeter, on the other hand, the distance between the axis 16 and the
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen horizon- Kapsel 10. Der Winkel, um den sich die Welle 112 shows, on an enlarged scale, a horizontal capsule 10. The angle by which the shaft 11
talen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach für eine gegebene Deformation der Kapsel 10 dreht,Tal section through the embodiment according to rotates for a given deformation of the capsule 10,
F i g. 1, 60 ändert sich über dem Deformationsbereich der KapselF i g. 1, 60 changes over the deformation area of the capsule
F i g. 3 eine Eichkurve des Höhenmessers nach den gemäß einem Gesetz, welches durch das Profil desF i g. 3 a calibration curve of the altimeter according to a law defined by the profile of the
Fi g. 1 und 2, Nockens 21 bestimmt ist.Fi g. 1 and 2, cam 21 is determined.
Fig.4 und 5 zwei Ansichten eines zweiten Aus- Um den praktischen Wert einer derartigen Vorführungsbeispiels, richtung zu verdeutlichen, sei sie im folgenden in4 and 5 show two views of a second example. to clarify the direction, it is in the following in
Fig. 6 und 7 zwei Ansichten eines dritten Ausf üh- 65 ihrer Anwendung auf einen Höhenmesser betrachtet,6 and 7 are two views of a third embodiment of their application to an altimeter,
rungsbeispiels. Bekanntlich ergibt sich die barometrische Höhei?p example. It is well known that the barometric altitude i? p
Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungs- in Meter als Funktion der absoluten Temperatur T, The in the F i g. 1 and 2 shown execution in meters as a function of the absolute temperature T,
beispiel umfaßt eine Barometerkapsel 10, deren De- des statischen Barometerdruckes Ps und des am Bo-Example includes a barometer capsule 10, the de- the static barometer pressure P s and the bottom
5 65 6
den herrschenden Barometerdruckes F0 aus der Glei- worfen ist, die auf die Anfangsvorspannungen derthe prevailing barometric pressure F 0 from the slip, which is based on the initial pre-stresses of the
chung: beiden Schwingarme 32 und 40 und der Kapseln 30chung: both swing arms 32 and 40 and the capsules 30
_ P0 und 40 zurückgehen. Diese Vorspannungen ergeben_ P 0 and 40 go back. These biases result
Hp - 67,4 i log—. sich bei der Montage. Während des Betriebes der H p - 67.4 i log-. during assembly. During the operation of the
s 5 Vorrichtung heben sich jedoch diese beiden Vor- s 5 device, however, these two advantages
Da es außerordentlich schwierig ist, die Tempera- Spannungdrehmomente vollständig oder bis auf ein tür T genau zu messen, ist es üblich, in dieser Glei- kleines resultierendes Drehmoment wählbarer Größe chung die Temperatur der Standardatmosphäre zu auf, welches dazu dient, den Finger 37 gegen den verwenden, die von 0 bis 10 500 m linear abfällt und Nocken 38 zu pressen. Dieses resultierende Drehdann bis 32 000 m konstant bleibt. Aus dieser ver- io moment ändert sich wegen der durch den Nocken 38, einfachenden Annahme ergibt sich jedoch bei den ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, herüblichen barometrischen Höhenmessern insbesondere vorgerufenen relativen Verdrehung des Exzenters 33 zwischen 12 000 und 15 000 m Höhe ein schwierig gemäß dem Grad der Deformation der Kapseln. Da zu eliminierender Fehler. Die F i g. 3 zeigt, ausgezo- die relative Verschiebung zwischen dem Nocken 38 gen gezeichnet, den Verdrehungswinkel der Aus- 15 und dem Finger 37 bei diesem Ausführungsbeispiel gangswelle eines üblichen barometrischen Höhen- von der gleichzeitigen Ausdehnung der beiden Kapmessers als Funktion der Höhe. Diese Kurve zeigt sein 30 und 39 abhängig ist (wenn man voraussetzt, deutlich erkennbar zwischen 12 000 und 15 000 m daß diese beiden Kapseln durch Veränderungen deseine Einbuchtung, die auf den genannten Fehler zu- selben Druckes deformiert werden), kann die Länge rückgeht. Es ist jedoch möglich, durch ein entspre- 20 des aktiven Profils des Nockens zweimal so groß gechend gewähltes Profil des Nockens 21 diesen Fehler macht werden wie bei dem festen Nocken des ersten zu unterdrücken. Der bei dem Meßgerät nach der Ausführungsbeispiels und dadurch die Genauigkeit Erfindung angewandte Weg ist außerordentlich ein- der Führung erhöht werden.Since it is extremely difficult to measure the temperature tension torques completely or to an accuracy of one door T , it is customary to set the temperature of the standard atmosphere, which is used to counteract the finger 37, in this small resultant torque of selectable size Use the one that drops linearly from 0 to 10 500 m and press cams 38. This resulting rotation then remains constant up to 32,000 m. Due to the assumption made simpler by the cam 38, however, this ver io moment results in a relative rotation of the eccentric 33 between an altitude of 12,000 and 15,000 m with the customary barometric altimeters, as is the case with the first exemplary embodiment the degree of deformation of the capsules. As error to be eliminated. The F i g. 3 shows, drawn in an extended manner, the relative displacement between the cam 38, the angle of rotation of the exit 15 and the finger 37 in this exemplary embodiment of the output shaft of a conventional barometric altitude - from the simultaneous expansion of the two cap knives as a function of altitude. This curve shows that it is 30 and 39 dependent (assuming that these two capsules are clearly recognizable between 12,000 and 15,000 m due to changes in the indentation that are deformed at the same pressure due to the error mentioned), the length can decrease. However, it is possible to suppress this error by selecting a profile of the cam 21 corresponding to the active profile of the cam to be twice as large as in the case of the fixed cam of the first. The path used in the measuring device according to the exemplary embodiment, and thereby the accuracy of the invention, can be greatly increased.
fach. Die Eichung des Instrumentes in bezug auf die Ein weiteres, auf die Lösung eines komplexen besonderen Kenngrößen jeder Barometerkapsel einer 35 Problems der Höhenmeßtechnik angewendetes AusSerie wird dadurch beträchtlich vereinfacht. Das führungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 6 Profil des Nockens 21 braucht dabei nicht mit einer und 7 dargestellt. Bekanntlich ist jede Messung des sehr großen Genauigkeit gefertigt zu werden. Die er- statischen Druckes an Bord eines Luftfahrzeuges mit haltene Endgenauigkeit ist für eine gegebene Ge- einem Fehler behaftet, der auf durch die Geschwinnauigkeit des Nockens um so größer, je größer das 30 digkeit erzeugte dynamische Erscheinungen zurück-Verhältnis der Abstände zwischen den Achsen 16 geht. Dieser geschwindigkeitsabhängige Fehler nimmt und 18 einerseits und den Achsen 16 und 14 anderer- bei Überschallgeschwindigkeit, in deren Grenzbereich seits (F i g. 2) ist. Dieses Verhältnis kann leicht er- seit mehreren Jahren mehr und mehr die Reisehöht werden, ohne dadurch die mechanische Wir- geschwindigkeit der Linienflugzeuge liegt, beträchtkungsweise der Vorrichtung zu beeinflussen. In der 35 liehe Wert an. Es sind Vorrichtungen bekannt, die es Praxis ist es völlig ausreichend, die Nocken einfach gestatten, diesen dynamischen Fehler zu korrigieren, durch Stanzen ohne jede besondere Nachbearbeitung so daß er sich auf die Höhenanzeige nicht mehr ausherzustellen. Die Herstellungskosten eines Instru- wirkt. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfinmentes gemäß der Erfindung werden dadurch wesent- dung gestattet es jedoch, diese Aufgabe der Auslich herabgesetzt. 40 schaltung des dynamischen Fehlers auf ähnlichesubject. The calibration of the instrument in relation to another, to the solution of a complex one special parameters of each barometer capsule from a series used in height measurement technology is thereby considerably simplified. The exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 6 The profile of the cam 21 does not need to be shown with a and 7. As is well known, every measurement of the to be manufactured with a very high degree of accuracy. The static pressure on board an aircraft with The final accuracy held is subject to an error for a given result, which is caused by the accuracy of the speed of the cam, the greater the dynamic phenomena back ratio that is generated the distances between the axes 16 goes. This speed-dependent error takes and 18 on the one hand and the axes 16 and 14 on the other - at supersonic speed, in their limit range on the other hand (Fig. 2). This ratio can easily increase the travel height for several years without reducing the mechanical speed of the airliners to influence the device. In the 35 borrowed value. There are devices known that it In practice it is quite sufficient to simply allow the cams to correct this dynamic error, by punching without any special post-processing so that it can no longer be produced on the height display. The manufacturing costs of an instru- ment. The device according to the present invention According to the invention, this essentially allows this task to be performed degraded. 40 switching of the dynamic error to a similar one
Die F i g. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungs- Weise wie bei den bekannten Vorrichtungen, jedochThe F i g. 4 and 5 show a further embodiment as in the known devices, however
beispiel, das sich von dem soeben beschriebenen da- wesentlich wirtschaftlicher und zweckmäßiger zuexample that differs from the one just described as being much more economical and expedient
durch unterscheidet, daß der Nocken nicht fest an- lösen.differs in that the cam does not loosen firmly.
geordnet, sondern selbst als Funktion eines gewählten In den F i g. 6 und 7 ist mit 88 die Ausgangswelleordered, but even as a function of a chosen one. 6 and 7 is the output shaft with 88
Faktors beweglich ist. 45 des Höhenmessers bezeichnet. Diese Welle bildet denFactor is movable. 45 of the altimeter. This wave forms the
Die Vorrichtung umfaßt wie das erste Ausfüh- Ausgang eines Epizykloiden-Differentialgetriebes, rungsbeispiel eine Kapsel 30, an der der Schwingarm desen erster Eingang durch ein kegeliges Planetenrad 32 befestigt ist. Dieser Schwingarm ist mit einer 56 gebildet wird, das auf eine Welle 57 aufgesetzt ist, Achse 32 a an einen Exzenter 33 angelegt, der sich und dessen zweiter Eingang durch ein gerades PIaseinerseits um eine Achse 33 α dreht, die einen Bi- 50 netenrad 86 gebildet wird, das frei auf der Ausgangsmetallstab 34 verlängert, der an einem von der Aus- welle 88 läuft und das über ein Ritzel 85 von einer gangswelle 31 getragenen Arm 35 befestigt ist. Wie Welle 84 angetrieben wird. Das mit einem (oder mehbei dem ersten Ausführungsbeispiel trägt der Exzen- reren) kegeligen Satellitenrädern 87 kämmende kegeter 33 einen Arm 36, der mit einem Finger 37 ver- lige Planetenrad 56 dreht sich um eine feste senksehen ist, welcher auf dem Profil eines Nockens 38 55 recht zur Welle 88 liegenden Achse und kämmt weiangeordnet ist. Dieser Nocken ist jedoch nicht in ter mit einem konischen Zahnkranz, der einen Teil einem festen unveränderbaren Abstand von der des genannten Planetenrades 86 bildet. Dieses an Achse der Welle 31 angeordnet, sondern wird von sich bekannte Planetengetriebe kann durch jedes andern freien Ende einer Manometerkapsel 39 getragen. dere äquivalente Getriebe ersetzt werden. An dieser zweiten Kapsel 39 ist ein dem Schwing- 60 Die die beiden Eingänge des Differentialgetriebes arm 32 entsprechender zweiter, elastischer Schwing- antreibenden Wellen 57 und 84 tragen zwei Ritzel arm 40 befestigt, der über einen Bimetallstab 41 und 55 und 71. Diese beiden Ritzel stehen mit zwei Zahneinen exzentrischen Einstellblock 43 an einen zwei- kränzen 54 und 70 im Eingriff, die sich beide um ten Arm 42 angelenkt ist, der dem Arm 35 entgegen- dieselbe feste Achse 51 drehen können. Der Zahngesetzt ebenfalls an der Welle 31 befestigt ist. 65 kranz 54 ist über einen Stab 53 (der aus Bimetall be- Like the first embodiment, the device comprises an epicycloid differential gear, Example of a capsule 30, on which the swing arm desen first input through a conical planetary gear 32 is attached. This swing arm is formed with a 56 that is placed on a shaft 57, Axis 32 a applied to an eccentric 33, which is and its second input through a straight PIaseinseite rotates about an axis 33 α, which forms a bi- 50 netenrad 86, which is freely on the starting metal rod 34 extended, which runs on one of the shaft 88 and that via a pinion 85 of one Gear shaft 31 supported arm 35 is attached. How shaft 84 is driven. That with a (or more In the first exemplary embodiment, the eccentric (eccentric) tapered satellite wheels 87 have meshing cones 33 an arm 36, the planet gear 56 connected with a finger 37 rotates around a fixed plumb line is, which on the profile of a cam 38 55 right to the shaft 88 lying axis and combs in white is. However, this cam is not in ter with a conical ring gear that is a part a fixed invariable distance from that of said planetary gear 86 forms. This on Axis of the shaft 31 is arranged, but is known planetary gear can be by any other free end of a manometer capsule 39 carried. whose equivalent gearboxes are replaced. On this second capsule 39 is a vibrating 60 Die, the two inputs of the differential gear arm 32 of corresponding second, elastic oscillating-driving shafts 57 and 84 carry two pinions arm 40 attached, the via a bimetallic rod 41 and 55 and 71. These two pinions are with two teeth eccentric adjustment block 43 engaged on two rims 54 and 70, which both revolve around th arm 42 is articulated, which can rotate the arm 35 against the same fixed axis 51. The set of teeth is also attached to the shaft 31. 65 wreath 54 is supported by a rod 53 (made of bimetal
Die Vorrichtung nach den F i g. 4 und 5 hat ins- stehen kann) mit einem elastischen Schwingarm 52The device according to FIGS. 4 and 5 can stand) with an elastic swing arm 52
besondere den Vorteil, daß die Welle 31 zwei ent- verbunden, der an dem beweglichen Ende einer aufparticular advantage that the shaft 31 is separated from two, the one at the movable end on
gegengerichteten elastischen Drehmomenten unter- den statischen Druck ansprechenden Kapsel 50 be-opposing elastic torques under the static pressure responsive capsule 50 loading
festigt ist. Der Zahnkranz 70 ist seinerseits über eine Achse 65, einen Exzenter 64 und einen Bimetallstab 62 mit einem elastischen Schwingarm 63 verbunden, der an dem beweglichen Ende einer Kapsel 60 befestigt ist, die auf dem dynamischen Überdruck anspricht und deren Inneres zu diesem Zweck über ein Rohr 61 mit einer Gesamtdruckwelle (etwa einem Pitotrohr) verbunden ist. Ein an dem Exzenter 64 befestigter Arm 72 stützt sich mit einem Finger 80 auf das Profil eines an der Kapsel 50 für den statisehen Druck befestigten Nockens 81.is consolidated. The ring gear 70 is in turn via an axis 65, an eccentric 64 and a bimetal rod 62 connected to an elastic swing arm 63 which is attached to the movable end of a capsule 60 that responds to the dynamic overpressure and its interior for this purpose via a Tube 61 is connected to a total pressure wave (such as a pitot tube). One on the eccentric 64 Attached arm 72 rests with a finger 80 on the profile of one on the capsule 50 for the static view Pressure attached cam 81.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung entspricht etwa der oben beschriebenen Vorrichtung. Die Deformationen der Kapsel 50 für den statischen Druck wirken über dem Schwingarm 52, den Zahnkranz 54, das Ritzel 55 und die Welle 57 direkt auf den ersten Eingang (Planetenrad 56) des Differentialgetriebes. Dieser erste Eingang wird also entsprechend einem Faktor angetrieben, der eine erste Näherung der Höhe darstellt. Die statische Kapsel 50 und die dynamische Kapsel 60 wirken außerdem über den Nocken 81 und den Exzenter 64 zusammen, um dem Zahnkranz 70 und über die Elemente 71,84, 85 dem Planetenrad 86, welches den zweiten Eingang des Differentialgetriebes bildet, korrigierende Winkelüberschiebungen zu erteilen, die sich algebraisch zu der Verdrehung des Planetenrades 56 addieren, so daß sich die Ausgangswelle 88 um einen Winkel verdreht, der, wie groß auch immer die Machzahl sei, eine genaues Maß der Höhe des Luftfahrzeuges ist.The mode of operation of this device corresponds approximately to the device described above. The deformations of the capsule 50 for the static pressure act via the swing arm 52, the ring gear 54, the pinion 55 and the shaft 57 directly to the first input (planetary gear 56) of the differential gear. This first input is thus driven according to a factor that is a first Represents approximation of the height. The static capsule 50 and dynamic capsule 60 also function over the cam 81 and the eccentric 64 together to the ring gear 70 and over the elements 71,84, 85 the planetary gear 86, which forms the second input of the differential gear, correcting To issue angular thrusts, which add algebraically to the rotation of the planetary gear 56, so that the output shaft 88 rotates through an angle which, however large, the Mach number is an exact measure of the altitude of the aircraft.
Bei diesem Ausführungsbeispiel verläuft das Profil des Nockens 81 gemäß der Funktion zwischen der Höhenkorrektur und der Machzahl, so daß die gewünschte korrekte Wirkungsweise sichergestellt ist.In this embodiment, the profile of the cam 81 runs according to the function between the Altitude correction and the Mach number, so that the desired correct mode of action is ensured.
Zusätzlich können zwei elektrische Kontakte 91 und 92 auf den Wellen 57 und 84 angeordnet werden, die für einen gegebenen Wert der Machzahl oder für einen gegebenen Wert der äquivalenten Geschwindigkeit, je nachdem welcher von diesen beiden Werten zuerst erreicht wird, ein Warnsignal abgeben und/oder eine bestimmte Wirkung auslösen.In addition, two electrical contacts 91 and 92 can be arranged on the shafts 57 and 84, those for a given value of the Mach number or for a given value of the equivalent speed, depending on which of these two values is reached first, emit a warning signal and / or trigger a certain effect.
Die Verwendung eines elastischen Schwingarmes 12, 32, 40, 52, 63 in Verbindung mit jeder der deformierbaren Kapseln führt hier zu einem besonderen Vorteil, da sie es gestattet, ohne Nachteile die Krümmung der Bahnen der verschiedenen Nocken in den Bereichen der Steilheitsänderung zu verringern. Es ist jedoch auch möglich, an Stelle der elastischen Schwingarme steife Schwingarme zu verwenden, die an ihren beiden Enden auf die übliche Art und Weise angelenkt sind.The use of an elastic swing arm 12, 32, 40, 52, 63 in connection with each of the deformable capsules leads to a special one here Advantage as it allows the curvature of the paths of the various cams in the Reduce areas of the slope change. However, it is also possible to replace the elastic ones Swing arms use rigid swing arms attached to both ends in the usual way are hinged.
Das von dem Nocken gesteuerte exzentrische Element kann an einer geeigneten Stelle des Mechanismus angeordnet werden, der die deformierbare Kapsei mit dem Arm auf der Welle verbindet, etwa an der Verbindungsstelle zwischen diesem Arm und dem Schwingarm oder an der Verbindungsstelle zwischen dem Schwingarm und der Kapsel. Weiter kann, wie es bei derartigen Mechanismen an sich bekannt ist, die relative Lage zwischen dem Nocken und dem Folgeglied umgekehrt werden, so daß der Nocken fest mit dem Exzenter verbunden ist und das Folgeglied die Stelle des Nockens einnimmt.The eccentric element controlled by the cam can be at a suitable point on the mechanism be arranged, which connects the deformable capsule with the arm on the shaft, about at the junction between this arm and the swing arm or at the junction between the swing arm and the capsule. Further, as is known per se with such mechanisms is, the relative position between the cam and the follower can be reversed so that the Cam is firmly connected to the eccentric and the follower element takes the place of the cam.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1201085XA | 1961-03-24 | 1961-03-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1201085B true DE1201085B (en) | 1965-09-16 |
Family
ID=22388310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEB66471A Pending DE1201085B (en) | 1961-03-24 | 1962-03-22 | Instrument for measuring a factor that is a function of variable pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1201085B (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE442471C (en) * | 1927-04-01 | J C Eckardt A G | Display device with uneven division | |
DE620845C (en) * | 1930-08-29 | 1935-10-30 | Siemens & Halske Akt Ges | Measuring device with float |
DE1003459B (en) * | 1953-12-23 | 1957-02-28 | J C Eckardt A G | Flow meter based on the differential pressure method |
-
1962
- 1962-03-22 DE DEB66471A patent/DE1201085B/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE442471C (en) * | 1927-04-01 | J C Eckardt A G | Display device with uneven division | |
DE620845C (en) * | 1930-08-29 | 1935-10-30 | Siemens & Halske Akt Ges | Measuring device with float |
DE1003459B (en) * | 1953-12-23 | 1957-02-28 | J C Eckardt A G | Flow meter based on the differential pressure method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0126273B1 (en) | Barometer | |
DE1201085B (en) | Instrument for measuring a factor that is a function of variable pressure | |
DE1203506B (en) | Device for determining aerodynamic factors | |
DE2738548C2 (en) | ||
DE102021128455A1 (en) | MANOMETER WITH DIVISION SCALE | |
DE2706592C3 (en) | Depth gauge | |
DE3240525C2 (en) | ||
DE3143061C2 (en) | Procedure for the individual measurement of the length of the pull rod and the segment lever of a pressure gauge | |
DE1265465B (en) | Pressure amplifier | |
DE2213176C3 (en) | Device for determining the maximum limit of the torque acting on a shaft for rotary wing aircraft | |
DE1773344A1 (en) | Mach or airspeed indicator for generating a linearized electrical Mach output | |
DE2434456A1 (en) | ALTITUDE | |
DE2616315A1 (en) | Press. or temp. meter without toothed components - has shaft with pointer, rotated by helical element on diaphragm | |
DE1128160B (en) | Adjusting device for a display instrument | |
DE2321957C2 (en) | Device for temperature compensation of spring-elastic measuring elements | |
DE1262045B (en) | Aircraft height meter | |
DE541652C (en) | Device for compensation of the temperature influence on elastic pressure measuring bodies | |
DE2161259C3 (en) | Device for displaying and correcting the setpoint of thermostatic control devices | |
DE2031970A1 (en) | Air pressure meter | |
DE683552C (en) | Device for remote display of the movement of an adjustable part with a hydraulic or pneumatic transmission system | |
DE1204860B (en) | Device for determining aerodynamic factors | |
DE2031969A1 (en) | Gear for non-linear transmission | |
DE1241643B (en) | Device for determining an aerodynamic correction factor | |
DE1005292B (en) | Device for displaying the air speed for changing altitudes which corresponds to the critical, equivalent air speed at sea level | |
DE1252938B (en) | Device for pressure display, especially for barometric height measurement |