DE1523270C3 - Anordnung zum Messen der Geschwindigkeit und Richtung eines Gasstromes mit optischer und akustischer Anzeige des Meßergebnisses, insbesondere zum Ermitteln der Vertikalgeschwindigkeit von Luftfahrzeugen - Google Patents

Description

fekt noch, daß die beiden Elemente im allgemeinen unterschiedlich von ihnen betroffen werden. Somit ist unter wechselnden Temperaturen oder sich ändernder Betriebsspannung auf die Anzeigewerte wenig Verlaß. Durch die Verschiebung des Nullpunkts kann sogar eine Steiggeschwincligkeit vorgetäuscht werden, wenn das Flugzeug in Wirklichkeit horizontal fliegt oder sinkt. Ein Nacheichen der Nullstellung im Fluge ist ohne zusätzliche Hilfsmittel nicht möglich, weil kein Bezugspunkt vorhanden ist.

Zudem sind Flugzeugführer und Flugzeug gefährdet, wenn jener sq sehr durch sein Yariqmeter beansprucht wird, daß er der Umgebung nicht die erforderliche Aufmerksamkeit schenken kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die Strömungen im Bereich der Heißleiter je nach Geschwindigkeit verschiedenartig ausbilden, da die Heißleiter kugelförmig sind und die durchströmende Luft zur Wirbeibildung anregen. Bei kleinen purchflußgeschwindigkeiten gehf aber die hinter dem ersten Heißleiter auftretende Turbulanz stärker in jjas Meßergebnis ein als bei hqlien Geschwindigkeiten. Insofern ist die Anzeige auch yqn dieser Seite her Ungenauigkeiten ausgesetzt.

Ein anderes bekanntes Variometer (USA.-Patentschrift 2?ljii8l)^:"en^^t'als/^eßwertaufnehrner zwei in Spulenforrn aus Draht gewickelte Widerstände, die in getrennten, nur durch einen seitlichen Luftkanal miteinander verbundenen Gehäusen untergebracht sind. Damit die senkrecht zu den Windungsflächeri der prahtwickiungen einströmende Luft möglichst viele Windungen durchsetzt, sind die Wicklungen auseinandergezpgen und kegeistumpfförmig ausgebildet. Die betreffenden Meßwertaufnehmer sind elektrisch m Serie geschaltet und bilden zu-: sarnmen mit z\yei weiteren Widerständen eine Widerstands-Brückenschaltung, in deren einem Dia_r gqnalzweig das Anzeigeinstrument angeordnet ist. Da die Meßwertaufnehmer aus Widerstandsdraht, also einem dicken Draht gewickelt sind, brauchen sie fjir die Heizleistung einen hohen Strom, um überhaupt eine nennenswerte Empfindlichkeit zu zeigen. Da dem Aufbringen yqn elektrischer Energie an Bord eines Flugzeugs, insbesondere eines Segelflugzeugs, Grenzen gesetzt sind, ist eine möglichst weite räumliche Trennung beider Drahtwicklungen vonnöten, die komplizierte Kammer-, Düsen- und Luftkanalanordnungen erfordert.

Die Verwendung eines dünnen Drahts für die Widerstands-Wicklungen scheitert im allgemeinen an den Aufhängemöglichkeiten und den Fehlern, die durch die Aufhängung verursacht werden. So besteht ein bekannter Meßkörper für die Messung von Strömungsgeschwindigkeiten eines Mediums (deutsche Äuslegeschrift 1 010 304) aus einem dünnen Draht, der elektrisch beheizt und mit einer chemisch neutralen Kittschicht überzogen ist, die bei Betriebstemperaturen noch plastisch oder elastisch bleibt. Durch die Einbettung in die Kittschicht wird der Draht zwar vor Staub und mechanischen Beschädigungen geschützt, doch hat er eine hohe Wärmetätigkeit, die ihn nur zur Messung der Mittelwerte von Strömungsgeschwindigkeiten befähigt, weshalb er in einem Variometer nicht verwendet werden kann.

Ein bekannter Durchflußmesser zur Anzeige geförderter Flüssigkeiten (deutsche Patentschrift 1 201 575) enthält als strombeheizten temperaturabhängigen Widerstand eine Wicklung von reinem Piatindraht auf einem durchbohrten Isolierkörper, der in der Leitung mit der zu messenden Flüssigkeit liegt. Der Wickelkörper hat hier die Form eines Doppelkegels, die die Messung von der Verteilung der Geschwindigkeiten der strömenden Flüssigkeit an verschiedenen Stellen des Leitungsquerschnitts unabhängig macht. Es geht dabei nicht uni die Erfassung jeder kleinsten Geschwindigkeitsänderung, sondern, gerade umgekehrt, um eine Mengenmessung im

ίο Gleichgewichtszustand. Deshalb ist dieses Prinzip in Variometern nicht anwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gerät der eingangs beschriebenen Art, insbesondere bei einem elektrischen Variometer die Emp-

nndlichkeit zu steigern und gleichzeitig die Linearität zu erhöhen. Dadurch soll insbesqndere dem Flugzeugführer eine zuverlässige Anzeige nicht nur im Steigbereich, sondern auch jm Sinkbereich geboten werden.

?p Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

a) Die Meßsonde besteht aus zwei Wicklungen von jeweils mehreren Windungen eines sehr dünnen Metalldrahtes, die für den Gasstrom in Reihe liegen und deren Windungsflächen sich quer zum Gasstrom erstrecken;

b) die Wicklungen sind freitragend ausgebildet und werden durch einen Lacküberzug in der WickeÜage gehalten;

c) jede Wicklung hat die Form eines Kegelstumpfes;

d) die beiden Wicklungen sind mit ihren kleinen Deckflächen aneinanderstoßend angeordnet.

In der praktischen Erprobung hat sich die Verwendung von isoliertem Nickel-Draht als Material für die Wicklungen der Sonde als sowohl wirtschaftlich wie auch herstellungs_T und meßtechnisch günstig erwiesen.

Eine Meßanordnung mit der beschriebenen Sonde zeichnet sich durch hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit in bezug auf Linearität und Nullpunktstabiiität aus. Diesen Eigenschaften angepaßt ist in einer Weiterbildung der Erfindung das yqn der Sonde gesteuerte Anzeigesystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ausgangsspannung der Widerstands-Brückenschaltung, in der die beiden Wicklungen der Meßsonde angeordnet sind, den zur akustischen Anzeige vorgesehenen Oszillator in der Weise steuert, daß die akustische Anzeige den gesamten Anzeigebereich (Steig- und Sinkbereich) des zur optischen Anzeige eingesetzten Instruments umfaßt, und parallel zum Oszillator ein Zerhacker angeordnet ist, der durch die Ausgansspannung der Widerstands-Brükkenschaltung derart ein- und ausgeschaltet wird, daß er jeweils nur in einem Bereich, vorzugsweise dem Steigbereich, wirksam ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine trägheitsfreie Anzeige hoher Empfindlichkeit, Linearität, Nullpunktstabilität und Alterungsbeständigkeit gewonnen wird, wozu nur ein geringer Strom erforderlich ist, da die Sonde aus sehr dünnem Draht großer Länge gewickelt ist. Trotz des geringen Drahtquerschnitts wird keine Aufhängung benötigt, und trotz der großen Drahtlänge hat die Sonde die für eine trägheitsfreie Anzeige notwendigen kleinen Abmessungen. Auf Grund der geschilderten Eigenschaften liefert die Sonde ge-

naue Anzeigewerte, sowohl im Steig- als auch im weiten wird indes durch die besondere Ausbildung

Sinkbereich, was die Flugsicherheit bedeutend er- der Sonde weitgehend aufgehoben, weil der größte

höht. Beitrag zur Anzeige von dem heißeren und im Ver-

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in gleich zur Gesamtausdehnung der Sonde viel kleine-

der Zeichnung dargestellten Beispiels näher beschrie- 5 ren Zentrum hervorgebracht wird,

ben und in ihrer Wirkungsweise erläutert. Es zeigt Nebenher verbessert die Sondenform die Lineari-

Fig.l ein Blockschaltbild der Anordnung zum tat zwischen Meßgröße und Anzeigewert. Die Sonde

Messen der Geschwindigkeit und Richtung eines selbst kann als lineares Bauelement betrachtet wer-

Gasstroms mit optischer und akustischer Anzeige des den, da ihre Widerstandsänderung exakt linear mit

Meßergebnisses, io der Temperaturänderung verläuft. Die nachgeschal-

F i g. 2 die in der Anordnung von F i g. 1 als Meß- teten elektrischen Anordnungen lassen sich ebenfalls

wertaufnehmer eingesetzte Sonde. so aufbauen, daß sie — bis zu einem oberen Grenz-

Die Meßanordnung nach F i g. 1 enthält einen nor- wert natürlich — linear arbeiten. Linearitätsabweimalen Ausgleichsbehälter 1 bekannter Bauart, der chungen sind somit nur im Verhältnis Temperaturüber einen Strömungskanal 4 mit der Außenluft bzw. 15 differenz (Grad der Abkühlung) zur Strömungsgeder Abnahmestelle für den sogenannten statischen schwindigkeit zu befürchten. Praktische Erfahrun-Druck 3 verbunden ist. Im Strömungskanal 4 befin- gen, die von verschiedenen Seiten bestätigt werden, det sich die Sonde2, die gemäß Fig. 2 aus zwei ke- haben erwiesen, daß die Temperaturdifferenz bei gelstumpfförmigen Wicklungen 21, 22 von je mehre- mittleren und höheren Strömungsgeschwindigkeiten ren Windungen eines Metalldrahts besteht. Sie ist in 20 eine lineare Funktion der Geschwindigkeit des Lufteinen Metallblock 23 eingeschlossen, durch den nur Stroms ist, bei sehr kleinen Strömungsgeschwindigdie Wicklungsenden herausgeführt sind. Die inneren keiten aber die lineare Funktion zu kleineren Werten Anschlüsse beider Wicklungen sind miteinander ver- hin verläßt. Bei zylindrischer Form der Sonde und bunden, und die gesamte Sonde bildet so den einen demzufolge gleichmäßiger Temperaturverteilung auf Zweig einer Brückenschaltung 5, in deren anderem 25 ihrer Oberfläche würde ein sehr langsamer Luftstrom Zweig zwei ohmsche Widerstände liegen. Die Mittel- überhaupt keine wahrnehmbare Abkühlung hervorabgriffe von Sonde und Brückenwiderständen führen rufen, jedenfalls keine unterschiedliche Abkühlung zu einem Verstärker 7, dessen Eingangsklemmen beider Wicklungen. Vielmehr müßte man sogar mit umschaltbare Widerstände 6 zur Empfindlichkeits- den in der Praxis beobachteten Umkehreffekten einstellung (Meßbereichurnschaltung) parallel liegen. 30 rechnen, daß nämlich die in Strömungsrichtung Am Verstärkerausgang sind ein Spannungsmesser 8 zweite Wicklung stärker gekühlt wird als die erste. als Anzeigeinstrument zur optischen Anzeige und Bei der hier beschriebenen Sonde kann dieser Fehein Oszillator 10 sowie ein Zerhacker 9 mit nach- ler nicht auftreten. Je langsamer sich hier die Luft geschaltetem Lautsprecher 11 zur akustischen An- durch das heißere Zentrum bewegt, umso stärker zeige angeschlossen. 35 wird sie erhitzt. Wenn jetzt auch der Luftstrom zu

Wenn das Flugzeug steigt, fließt infolge des efnie- schwach ist, um die erste Wicklung wirksam abzu-

drigten Außendrucks Luft aus dem Ausgleichsbehäl- kühlen, wird er doch die äußeren, kühleren Teile der

terl in Richtung der ausgezogenen Pfeile durch den zweiten Wicklung erwärmen, und damit ergibt sich

Kanal 4, in dem sich die Sonde 2 befindet. Die Sonde wieder eine richtige Anzeige. Durch die beschriebene

ist im Ruhezustand auf eine Oberflächentemperatur 40 Erhöhung der Empfindlichkeit an der unteren Meß-

von über 100° C aufgeheizt. Infolge der besonderen grenze wird also die gesamte Funktion weitgehend Ii-

Sondenform ist die Temperatur aber nicht an allen nearisiert.

Punkten der Oberfläche gleich, sondern steigt gegen Am oberen Ausgang der Brückenschaltung 5 tritt, die Mitte zu, wo die beiden Wicklungen 21, 22 zu- wenn die Luft wie bisher angenommen von links sammenstoßen, da dort der Abstand von den Wan- 45 nach rechts strömt, bei der gezeichneten Polung der den des Meallblocks 23 und damit der Wärmewider- Batterie eine gegenüber der Bezugsspannung am gestand größer ist als an den Außenkanten. Die von meinsamen Punkt der beiden unteren Widerstände links einströmende Luft kühlt die linke Wicklung 21 positive Spannung auf, deren Höhe der Strömungsgeje nach Strömungsgeschwindigkeit mehr oder weniger schwindigkeit proportional ist. Bei umgekehrter Ströab und setzt dadurch den ohmschen Widerstand des 50 mungsrichtung ist die Spannung am oberen Brücken-Drahtes herunter. Während dieses Vorgangs wird die ausgang dementsprechend negativ gegen die Bezugs-Luft selbst erwärmt, und zwar bei Passieren des hei- spannung, und im Ruhezustand ist die Brücke abgeßen Sondenzentrums auf eine höhere Temperatur als glichen und liefert keine Spannung bzw. an beiden sie die rechte Wicklung 22 im Mittel aufweist. Die Ausgängen die gleiche Spannung. Natürlich ist diese Wicklung 22 erfährt also durch den Luftstrom statt 55 Art der Polung nicht zwingend, vielmehr kann sie der sonst üblichen schwächeren Abkühlung sogar nach Belieben umgekehrt werden. Die beiden Vernoch eine Temperaturerhöhung und damit eine gleichswiderstände der Brücke können übrigens rela-Widerstandszunahme. Da die Ausgangsspannung der tiv groß gegenüber den ohmschen Widerständen der Brückenschaltung 5 der Differenz der beiden Wick- Wicklungen sein, da sie in bezug auf die Spannungslungswiderstände 21, 22 proportional ist, wird durch 60 zuführung einen eigenen Zweig bilden und die Höhe den beschriebenen Effekt eine beträchtliche Steige- der am Mittelabgriff der Wicklungen abnehmbaren rung der Ansprechempfindlichkeit erzielt. Differenzspannung nicht beeinflussen.

Bei kleinen Vertikalgeschwindigkeiten ist das in An die beiden Ausgänge der Brückenschaltung 5

der Zeiteinheit durch die Sonde transportierte Luft- ist ein an sich bekannter Differentialverstärker 7 mit

volumen so klein, daß es mehrere Sekunden dauert, 65 hoher Nullpunktstabilität angeschlossen. Zur Meßbe-

bis die Sondenwicklungen in ihrer gesamten Längs- reichumschaltung können dem Verstärkereingang

ausdehnung passiert sind. Die dadurch bedingte un- Widerstände 6 parallel geschaltet werden, die die bei

erwünschte Anzeigevorrichtung bei kleinen Anzeige- hohen Strömungsgeschwindigkeiten auftretenden ho-

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hen Spannungen herunterteilen, bevor sie verstärkt Wird der Ton jedoch tiefer und klingt stetig fort, werden. Auf diese Weise werden sowohl der Verstär- weiß der Flieger, daß er sich abwärts bewegt, und kungsbereich des Verstärkers 7 wie auch der Anzei- zwar je nach Frequenz mit kleinerer oder größerer gebereich des Instruments 8 und der Tonfrequenzbe- Geschwindigkeit. Dieses Doppeltonprinzip gibt die reich des Oszillators 10 optimal ausgenutzt, ohne daß 5 größte Anzeigesicherheit und macht nach einiger die hohe Anzeigegenauigkeit bei kleinen Meßwerten Übung die Beobachtung des Instruments überflüssig zu Lasten des insgesamt zu verarbeitenden Meßbe- und erhöht dadurch die Flugsicherheit. Voraussetreichs ginge oder die Anzeige bis hinauf zu großen zung für sein fehlerfreies Funktionieren sind alier-Meßwerten die Genauigkeit an der unteren Grenze dings die mit der oben beschriebenen Sonde erzielte beeinträchtigte. io Nullpunktstabilität und das dadurch garantierte

Am Ausgang des Verstärkers 7 ist ein Voltmeter 8 exakte Ein- und Aussetzen des Zerhackers 9 bei jeangeschlossen, dessen Zeiger in der Ruhelage in Mit- dem Polaritätswechsel der Brückenausgangsspantelstellung steht. Die Skala des Instruments ist in nung.

m/sec geeicht und zeigt in einer Richtung von der Die beschriebene Anordnung ist nach Vorstehen-Mittelstellung positive Werte, also Steiggeschwindig- 15 dem durchaus auch ohne Anzeigeinstrument 8 einkeiten, in der anderen Richtung negative Werte, also satzfähig, wie sie desgleichen funktionstauglich ist, Sinkgeschwindigkeiten an. Die Mittelstellung, die der wenn nur das Anzeigeinstrument vorgesehen wird Spannungsdifferenz Null am Ausgang der Brücke 5 und die akustische Anzeige ausgeschaltet oder ententspricht, kann mit dem mechanischen Nullpunkt fernt wird. Mit akustischer und optischer Anzeige des Instruments übereinstimmen, sie braucht es aber 20 wird jedoch eine doppelte Zuverlässigkeit erreicht, nicht, wenn man zwischen Brückenschaltung 5 und die bei der hier herausgestellten Anwendung in Flug-Instrument 8 in bekannter Weise eine Potentialver- zeugen besonders zweckdienlich ist. Wenn die Anschiebung in der einen oder anderen Richtung vor- Ordnung dagegen auf anderen Gebieten, wo die Strönimmt, so daß am Ausgang des Verstärkers bei- mungsgeschwindigkeit von Gasen zu ermitteln ist, spielsweise nur negative Spannungen auftreten, von 25 eingesetzt wird, kann man auch auf eines der beiden denen ein mittlerer Wert der Anzeigegröße Null ent- Anzeigesysteme verzichten.

spricht, während die darüberliegenden Spannungen Anschließend soll noch der Aufbau der Sonde bepositive und die darunterliegenden Spannungen ne- schrieben werden. Wie schon erwähnt, besteht sie gative Anzeigewerte ergeben. Derartige Maßnahmen aus zwei Wicklungen 21, 22 je in Form eines Kegelsind dem Fachmann geläufig und brauchen daher 30 stumpf es, die mit ihren kleinen Deckflächen gegeneinnicht erläutert zu werden. ander gerichtet sind. Als Material dient ein rein me-

Der Verstärker? ist ausgangsseitig ferner mit tallener Draht; so wurde in einem praktischen Auseinem Zerhacker 9 und einem Tonfrequenz-Oszilla- führungsbeispiel Nickel-Draht von 0,03 mm Quertor 10, jeweils bekannter Bauart, verbunden. Der Os- schnitt mit Außenisolierung verwendet. Dieser Draht zillator erzeugt Schwingungen, deren Frequenz von 35 wird auf einem entsprechenden Wickeldorn in der der Ausgangsspannung des Verstärkers und damit dargestellten konischen Form gewickelt und die von der Ausgangsspannung der Brückenschaltung 5 Wicklung vor dem Abziehen vom Wickeldorn mit abhängt. Je höher die Brückenspannung der Polarität einem Klebemittel »geheftet«, d. h. stellenweise dünn ist, die der Strömungsrichtung von links nach rechts, betupft, um die Windungen in der gewünschten also dem Steigen des Flugzeugs, entspricht, um so grö- 40 Form zu halten. Alsdann werden zwei Wicklungen ßer ist auch die Oszillatorfrequenz. Je größer dage- dieser Art in die Rinne eines Metallblocks 23 gesetzt gen die Brückenspannung mit umgekehrtem Vorzei- und ihre Anschlüsse durch die dort vorgesehenen chen ist, umso kleiner ist die Oszillatorfrequenz. Der Bohrungen nach unten herausgeführt. Zweckmäßig angeschlossene Lautsprecher 11 gibt dementspre- legt man die Anschlüsse durch Wachs mit hohem chend umso höhere Töne wieder, je größer die Steig- 45 Schmelzpunkt o. ä. in den Bohrlöchern fest. Nach geschwindigkeit (positive Vertikalgeschwindigkeit) der Justage werden alle Teile der Wicklungen mit ist, und umso tiefere, je größer die Sinkgeschwindig- einem temperaturbeständigen Lack überstrichen, der keit (negative Vertikalgeschwindigkeit) ist. Als Ton- nach mehrstündiger Erwärmung auf eine Temperatur frequenz-Oszillator eignet sich besonders gut ein von z.B. 150° C aushärtet. Das vorher aufgebrachte astabiler Multivibrator mit linear ansteigender Fre- 50 Klebemittel verflüchtigt sich bei diesem Aushärquenz. tungsprozeß. Das Wachs in den Bohrungen aber wird

Die Ausgangsspannungen des Verstärkers 7, die vorübergehend weich und füllt jetzt die Löcher voll-

bei der gezeichneten Polung der Batterie positiven ständig aus. Nach dem Erkalten ist die Sonde somit

Ausgangsspannungen der Brücke entsprechen, also exakt in der Rinne des Blocks 23 fixiert, und zwar

durch Luftströmungen von links nach rechts hervor- 55 freitragend, also ohne Halterung, Verspannung oder

gerufen werden, machen einen Zerhacker 9 wirksam, sonstige Hilfsmittel, die die Meßergebnisse beein-

der die dem Steigbereich zugeordneten Oszillator- trächtigen könnten. Der Block 23 wird anschließend

Schwingungen zerhackt. Der Pilot erhält auf diese mit einem entsprechenden Gegenstück verschraubt,

Weise eine eindeutige akustische Aussage darüber, vernietet oder ähnlich fest verbunden. Von außen zu-

ob sein Flugzeug steigt oder sinkt und mit welcher 60 gänglich bleiben dann nur die Wicklungsanschlüsse,

Geschwindigkeit es sich aufwärts oder abwärts be- die an den elektrischen Teil angeschlossen werden,

wegt. Wenn der Ton tiefer wird, aber nach wie vor und der Strömungskanal, der als Rinne durch den

intermittierend klingt, bedeutet das, daß die Steigge- Block 23 geführt ist und der durch Schlauchleitungen

schwindigkeit zwar geringer geworden ist, die Verti- o. ä. mit dem Ausgleichsbehälter 1 und der Abnah-

kalbewegung aber immer noch aufwärts verläuft. 65 mestelle für den statischen Druck 3 verbunden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Patentansprüche· beim Motorflug wichtig zur genauen Steuerung, vor " allem bei Blindflug, beim Segelflug ist sie sogar uner-

1. Anordnung zum Messen der Geschwindig- läßlich, da dort die Aufwindgebiete ausgenutzt werkeit und Richtung eines Gasstroms mit optischer den müssen, um die notwendige Höhe zu gewinnen, und akustischer Anzeige des Meßergebnisses, ins- 5 Meßgeräte für die Vertikalgeschwindigkeit, sogebesondere zum Ermitteln der Vertikalgeschwin- nannte Luftdruck-Variometer oder kurz Variometer, digkeit von Luftfahrzeugen, bei welcher Anord- messen die Steig- oder Sinkgeschwindigkeit im allgenung der Gasstrom über eine temperatur- meinen an Hand der Geschwindigkeit eines Luftempfindliche Meßsonde geleitet wird, die Teil Stroms, der sich auf Grund der Luftdruckverändeeiner Widerstands-Brückenschaltung ist, und die io rung bei wechselnder Höhe zwischen der Außenluft Ausgangsspannung der Brücke über einen Ver- und einem Ausgleichsgefäß einstellt. Berm Steigen stärker einem Anzeigeinstrument zur optischen fließt dieser Ausgleichsstrom, da der Druck der Anzeige sowie einem Oszillator mit angeschlosse- Außenluft sinkt, vom Ausgleichsgefäß nach außen, nein Lautsprecher zur akustischen Anzeige züge- beim Sinken dagegen wird der Druck der Außenluft führt wird, gekennzeichnet durch die 15 größer und bewirkt einen Luftstrom in entgegenge-Kombination folgender Merkmale: setzter Richtung. Die jeweilige Geschwindigkeit des

a) Die Meßsonde (2) besteht aus zwei Wick- Ausgleichsstroms ist der entsprechenden Vertikalgelungen (21, 22) von jeweils mehreren Win- schwmdigkeit proportional und muß möglichst tragdungen eines sehr dünnen Metalldrahtes, die heitsfrei gemessen und angezeigt werden Die mechafür den Gasstrom in Reihe liegen und deren ^{20 msche} _t ^{n Va}™™^tQI> ^Drehflügel- und Dosen-Va-Windungsflächen sich quer zum Gasstrom nometer erfüllen diese Bedmgung nicht, da sie sehr erstrecken· ^traS^{e un}" gegenüber kleinen Stromungsgeschwindig-

b) die Wicklungen sind freitragend ausgebildet J^" nicht empfindlich genug sind, so daß sie in und werden durch einen Lacküberzug in der Gebieten mit schwachen Aufwinden vielfach erst Wickellage gehalten· ^{a5 dann eme} S^gung anzeigen, wenn das Flugzeug die-

c) jede Wicklung (21,'22) hat die Form eines sen Bereich bereits wieder verlassen hat.
Kegelstumpfes· ^r Erfüllung des Erfordernisses einer geringen

d) die beiden Wicklungen sind mit ihren klei- Anzeigeverzögerung ist ein elektrisches Variometer nen Deckflächen aneinanderstoßend an- bekannt (deutsches G^ebrauchsmuster 1 876 734) das geordnet ³° ^eme höhere Empfindlichkeit als die mechanischen

Variometer hat und die Möglichkeit des Zusammen-

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeich- Schaltens mit elektrischen Zusatzgeräten gewährt. Als net durch die Verwendung von isoliertem Nik- Meßsonde enthält dieses bekannte elektrische Variokel-Draht als Material für die Wicklungen (21, meter Heißleiter oder Thermistoren, das sind Wider-22) der Sonde (2). 35 stände mit negativem Temperaturkoeffizienten

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, da- (NTC). Zwei solcher Heißleiter sind in dem Kanal, durch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspan- durch den der Ausgleichsluftstrom fließt, hintereinnung der Widerstands-Brückenschaltung (5), in ander angeordnet und bilden zusammen mit zwei ander die beiden Wicklungen (21, 22) der Meß- deren Widerständen eine Brückenschaltung. Im Rusonde (2) angeordnet sind, den zur akustischen 40 hezustand sind beide Heißleiter auf eine Temperatur Anzeige vorgesehenen Oszillator (10) in der von 180⁰C aufgeheizt. Wenn Luft durch den Aus-Weise steuert, daß die akustische Anzeige den ge- gleichskanal strömt, kühlt sie die Heißleiter ab, wosamten Anzeigebereich (Steig- und Sinkbereich) bei der in bezug auf die Strömungsrichtung erste des zur optischen Anzeige eingesetzten Instru- Heißleiter stärker gekühlt wird als der zweite. Durch ments (8) umfaßt, und parallel zum Oszillator 45 die unterschiedliche Abkühlung nehmen die Heißlei-(10) ein Zerhacker (9) angeordnet ist, der durch ter verschiedene Widerstandswerte an, und die die Ausgangsspannung der Widerstands-Brücken- Brücke wird verstimmt. Ein Anzeigeinstrument im schaltung (5) derart ein- und ausgeschaltet wird, Diagonalzweig der Brücke zeigt jetzt eine Spannung daß er jeweils nur in einem Bereich, vorzugsweise an, die der Temperaturdifferenz der Heißleiter und dem Steigbereich, wirksam ist. 50 damit der Strömungsgeschwindigkeit der Luft entspricht. Parallel zum Instrument ist ein Tonfre-

quenz-Generator in Form eines Sperrschwingers vorgesehen, der bei von Null aus steigenden Anzeige-, werten schwingt, und zwar mit umso höherer Fre-

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Mes- 55 quenz, je größer die Ausgangsspannung der Brücke

sen der Geschwindigkeit und Richtung eines Gas- ist. Nachteilig an diesem Variometer ist jedoch, daß

Stroms mit optischer und akustischer Anzeige des die Kennlinien der Heißleiter, die die Abhängigkeit

Meßergebnisses, insbesondere zum Ermitteln der des Widerstands von der Temperatur wiedergeben,

Vertikalgeschwindigkeit von Luftfahrzeugen, bei nichtlinear und kaum für zwei Exemplare gleich

welcher Anordnung der Gasstrom über eine tempera- 60 sind. Man kann durch Ausmessen und zusätzliche

turempfindliche Meßsonde geleitet wird, die Teil Schaltungsmaßnahmen Übereinstimmung in einem

einer Widerstands-Brückenschaltung ist, und die Punkt oder vielleicht auch in einem kleinen Teilbe-

Ausgangsspannung der Brücke über einen Verstärker reich der Kennlinien erzielen, darüber und darunter

einem Anzeigeinstrument zur optischen Anzeige so- laufen aber die Kennlinien auseinander, so daß die

wie einem Oszillator mit angeschlossenem Lautspre- C5 Anzeigewerte stark mit der Umgebungstemperatur

eher zur akustischen Anzeige zugeführt wird. und der Heizleistung schwanken und die Lage des

Die Kenntnis der jeweiligen Vertikalgeschwindig- Nullpunkts in gleicher Weise wandert. Alterungsbe-

keit, also der Steig- oder Sinkgeschwindigkeit, ist dingte Kennlinienänderungen verstärken diesen Ef-.