DE1773521B2 - - Google Patents

Description

tang 42 auf, die einen im Querschnitt vorzugsweise Ausführungsfonn gemäß Fig. Ib bildet die Torkreisförmigen Strömungskanal bildet, der vom unte- slonsfeder 41 keinen Strömungskanal wie bei ren Ende der Trägheitsmeisse 16 eiitlang ihrer Längs- F i g. 1 a, auch in der Trägheitsmasse 16 braucht hier achse bis etwa in deren Mitte und von dort radial keine Ausnehmung vorgesehen zu werden,
nach außen zu einer Düse 15 verläuft. In der Rota- 5 Die in Fig. Ib dargestellte Vorrichtung enthält tionsebene der Trägheitsmasse 16 sind zwei beab- zwei Leitungen 50, 51, denen Strömungsmittel P_s zustandete fluidische Fühler 21, 22 derart angeordnet, geführt ist. Die Leitungen 50, 51 enthalten jeweils daß der a'is der Düse 15 austretende Strömungs- eine Verengung 53 und enden in miteinander fluchmittelstrahl in die Mitte awischen die beiden Fühler tenden Strahlaustrittsdüsen 54 bzw. 55, die in der oder Empfänger 21, 22 gerichtet ist und in den mit io Rotationsebene der Trägheitsmasse 16 liegen und diesen verbundenen Leitungen 23 und 24 gleiche senkrecht zu einer von dieser radial vorspringenden Drücke erzeugt, wenn die Torsionsfederglieder 40 Platte 49 verlaufen. Die Abstände zwischen den 41 unverdreht sind, also sich im Ruhezustand be- Sjrahlaustrittsdüsen 54, 55 einerseits und der Platte finden. Das Torsionsfederglied 41 ist hohl und im Be- 49 andererseits sind in der Null-Lage der Tragheitsreich 44 dicht mit der Leitung 42 verbunden, so daß 15 masse 16 gleich groß. Die Leitungen 23 und 24 smd in letztere ein Strömungsmittel P_s eingespeist werden mit den Leitungen 50 bzw. 51 jeweils zwischen der kann. Verengung 53 und der Strahlaustrittsdüse 54 bzw. 55

Die Drucksignale in den Leitungen 23 und 24 verbunden.

werden einem fluidischen Tiefpaßfilter 26 und einem Die in F i g. 1 b dargestellte Vorrichtung arbeitet fluidischen Analogverstärker 27 zugeführt. Durch ao folgendermaßen: Im Ruhezustand haben die Strahldieses fluidische Tiefpaßfilter 26 werden hoch- austrittsdüsen 54, 55 gleiche Abstände von der Platte frequente Komponenten entfernt, die durch ein un- 49, und die in den Leitungen 23, 24 durch die auf die gedämpftes Ansprechen der federnd gehalterten Platte 49 auftreffenden Strömungsmittelstrahlen er-Trägheitsmasse 16 in den Analogsignalen in den Lei- zeugten Rückdrücke sind gleich, so daß die Drucktungen 23 und 24 auftreten können. Bei Verwendung 25 differenz den Wert Null hat. Beim Auftreten einer eines kompressiblen Strömungsmittels enthält das Winkelbeschleunigung wird die Trägheitsmasse 16 Tiefpaßfilter 26 in jeder Leitung 23, 24 einen Strö- um ihre Drehachse verdreht, wobei eine dieser Vermungswiderstand R, dem eine Strömungskapazität C drehung proportionale Gegenkraft durch die Torin Reihe geschaltet ist. Bei Verwendung von inkom- sionsfedern 40, 41 auftritt. Durch die Verdrehung pressiblen Strömungsmitteln wird eine aus einer 30 der Trägheitsmasse 16 nähert sich die Platte 49 der Strömungsinduktivität und einem Strömungswider- einen der beiden Strahl austrittsdüsen 54, 55. Bei stand bestehende Anordnung als fluidisches Tiefpaß- einer in Uhrzeigerrichtung wirkenden Winkelbefilter 26 verwendet. Der analog arbeitende fluidische schleunigung verdreht sich die Trägheitsmasse 16 Verstärker 27 ist vorgesehen, um das gefilterte Signal bezüglich des Rahmens 18 in Gegenuhrzeigernchauf einen für die Weiterverwendung ausreichenden 35 tung, und der Rückdruck in der Leitung 23 steigt an. Druckpegel A P₀ zu verstärken. während der Rückdruck in der Leitung 24 entspre-

Die beschriebene, auf Winkelbeschleunigungen an- chend kleiner wird. Es entsteht also ein Differenzsprechende Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: drucksignal, das in dem in F i g. 1 b nicht dargestell-Wenn keine parallel zur Drehachse der Trägheits- ten fluidischen Tiefpaßfilter 26 gefiltert und durch masse 16 gerichtete Beschkunigungskomponente vor- 40 eine oder mehrere fluidische Verstärkerstufen zu handen ist, sind die Drückt; in den Fühlern 21 und 22 einem Ausgangssignal Δ P₀ (F i g. 1 a) verstärkt wird. gleich, so daß der Druckunterschied zwischen den Durch die vorliegende Erfindung wird also eine Leitungen 23 und 24 sowie das Difftrenzierdruck- fluidische Vorrichtung zur Messung von Winkelbe-Ausgangssignal .1P₀ beide gleich Null sind. Wenn schleunigungen angegeben, die in einer offenen auf den Rahmen 18 eine längs des Doppelpfeiles 19 « Schleife arbeitet, die reibungsfrei ist und aus Teilen wirkende Winkelbeschleunigung einwirkt, werden besteht, für die keine hohe Genauigkeit erforderlich die Torsionsfederglieder 40, 41 durch die auf die ist, so daß also die hohe Zuverlässigkeit der verwen-Trägheitsmasse 16 wirkende Beschleunigungskraft deten fluidischen Verstärker und fluidischen Schalverdreht. Die Verdrehung der Torsionsiederglieder tungen voll ausgenutzt werden kann.
40, 41 und die Winkelauslenkung der Trägheits- 50 Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeimasse 16 bezüglich des Rahmens 18 ist dabei "direkt spiele können abgewandelt werden. So können z.B. proportional der Winkelbeschleunigung. zusätzliche oder andere fluidische Verstärkeranord-

Fig. Ib zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel nungen als die Anordnung,26 und 27 verwendet wer-

eines auf Winkelbeschleunigungen ansprechenden den. Selbstverständlich können auch die Torsions-

Beschleunigungsmeßgerätes. Die Ausführungsbei- 55 federn und die Trägheitsmassen anders gestaltet sein,

spiele gemäß F i g. 1 a und 1 b unterscheiden sich in als es bei den obigen Ausführungsbeispielen be-

der Art der Erzeugung der Differenzdrucksignale in schrieben wurde, und entsprechend den Umgebungs-

den Leitungen 23 und 24, die mit dem Eingang des Dedingungen können die verschiedensten Werkstoffe fluidischen Tiefpaßfilters 25 verbunden sind. Bei der verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (1)

1. tung zur Messung von Winkelbeschleunigungen mit

   Patentansprüche: einer mittels Torsionsfeder um eine Drehachse gegenüber eine Null-Lage drehbar gehalterte Trägheits-

   1. Vomchtung zur Messung von Winkel- masse and einem fluidischen Stellungsgeber zu schafbeschleunigungen, die eine mittels Torsionsfeder 5 fen, welcher keine gleitend bewegten Teile mit enger um eine Drehachse gegenüber einer Nullage dreh- Passung enthält und dadurch eine bedeutende Verbar gehalterte Trägheitsmasse und einen fluidi- einfachung des Herstellungsverfahrens und eine Ersehen Stellungsgeber enthält, dadurch ge- höhung der Betriebssicherheit gestattet
   kennzeichnet, daß an der Trägheitsmasse Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung zui (lfi) eine Vorrichtung (15; 49) zur Beeinflussung io Messung von Winkelbeschleunigungen gelöst, die des Strömungsmittelstrahls vorgesehen ist und eine mittels Torsionsfeder um eine Drehachse gegenzwei feststehende fluidische Fühler (21, 22; 50 über einer Null-Lage drehbar gehalterte Trägheitsbis 55) in gleichem Abstand beiderseits der Null- masse und einen fluidischen Stellungsgeber enthält lage dieser Vorrichtung (15; 49) so angebracht und dadurch gekennzeichnet ist, daß an der Trägsind, daß die durch sie erfaßbare Strömungsmittel- 15 heitsmasse eine Vorrichtung zur Beeinflussung des menge durch die Auslenkung der Vorrichtung Strömungsmittelstrahls vorgesehen ist und zwei fest-(15; 49) aus der Nullage beeinflußbar ist und daß stehende fluidische Fühler in gleichem Abstand beiein fluidischer Verstärker (27) mit einer oder derseits der Null-Lage dieser Vorrichtung so anmehreren Stufen vorhanden ist, dessen Eingangs- gebracht sind, daß die durch die erfaßbare Strömungssteuerdüsen jeweils mit einem der Fühler (21, 22; 20 mittelmenge durch die Auslenkung der Vorrichtung 50 bis 55) verbunden sind. aus der Null-Lage beeinflußbar ist, und daß ein flui-

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- discher Verstärker mit einer oder mehreren Stufen gekennzeichnet, daß in den Leitungen (23, 24) vorhanden ist, dessen Eingangssteuerdüsen jeweils zwischen den Fühlern (21,22) und den Eingangs- mit einem der Fühler verbunden sind.
   Steuerdüsen des fluidischen Verstärkers (27) je- as In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen sind weils fluidische Tiefpaßfilter (26) vorhanden sind. in den Leitungen zwischen den Fühlern und den Ein-

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- gangssteuerdüsen der nachgeschalteten fluidischen durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) Verstärker jeweils fluidische Tiefpaßfilter vorhanden, zur Beeinflussung des Strömungsmittelstrahles In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Voreine mit der Trägheitsmasse (16) verbundene Lei- 30 richtung zur Beeinflussung des Strömungsmittelstrahls tung (42) ist und der Strahl aus der Düse (15) in eine mit der Trägheitsmasse verbundene Leitung, und der Nullage in die Mitte zwischen die beiden der Strahl aus der Düse tritt in der Null-Lage in die Fühler (21, 22) austritt. Mitte zwischen den beiden Fühlern aus. In einer an-

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- deren Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Bedurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur 35 einflussung des Strömungsmittelstrahls eine an der Beeinflussung des Strömungsmittelstrahles eine Trägheitsmasse befestigte Platte, und die beiden Fühan der Trägheitsmasse (16) befestigte Platte (49) ler sind durch Leitungen, Verengungen und Strahlist und die beiden Fühler durch Leitungen (50, austrittsdüsen ausgebildet,

   51), Verengungen (53), Leitungen (23, 24) und F i g. 1 a zeigt eine Vorrichtung zur Messung von

   Strahlaustrittsdüsen (54, 55) ausgebildet sind. 40 Winkelbeschleunigungen;

   Fig. Ib zeigt eine andere Ausführungsform einer

   Vorrichtung zur Messung von Winkelbeschleunigungen.

   In Fig. 1 a und Ib sind zwei Ausführungsbei-

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Mes- 45 spiele von strömungsmittelgespeisten Vorrichtungen sung von Winkelbeschleunigungen, die eine mittels zur Messung von Winkelbeschleunigungen darge-Torsionsfeder um eine Drehachse gegenüber einer stellt, die reibungsfrei arbeiten und aus Teilen beNull-Lage drehbar gehalterte Trägheitsmasse und stehen, die zur Herstellung keine besonders hohe Geeinen fluidischen Stellungsgeber enthält, nauigkeit erfordern. Bei den in den Fig. la und Ib

   Solche Beschleunigungsmeßgeräte werden ins- 50 dargestellten Vorrichtungen besteht der beschleunibesondere in Leit- und Navigationssystemen, z. B. gungsempfindliche Teil aus einer mittels Torsionsfür Hochleistungsflugzeuge benötigt, um andere Ge- feder federnd gehalterten Trägheitsmasse. Die Trägräte zu steuern, Rechen- oder Steuerfunktionen zu heitsmasse 16 ist zylinderförmig und in ihrer Längsbewirken oder eine direkte Arizeige der augenblick- achse durch zwei fluchtende Torsionsfederglieder 40, liehen Beschleunigung zu liefern. 55 41 gehaltert, deren von der Trägheitsmasse ab-

   In der USA.-Patentschrift 2 405 382 wird bereits gewandte Enden am Rahmen 18 befestigt sind, eine Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Die Torsionsfederglieder 40 und 41 können röhren-Drehzahl von Turbinen beschrieben, die ein mittels förmige Teile enthalten, die vorzugsweise so bemes-Torsionsfeder um eine Drehachse gegenüber einer sen sind, daß sie Biegebeanspruchungen einen höhe-Null-Lage drehbar gehalterte Trägheitsmasse und 60 ren Widerstand entgegensetzen als Torsionsbeaneinen fluidischen Stellungsgeber enthält. Sie weist spruchungen.

   jedoch einen Kolben und andere gleitend bewegte Beim Auftreten einer Winkelbeschleunigung mit

   Teile mit enger Passung auf, welche ein entspre- einer parallel zur Achse der Trägheitsmasse 16 gechend kompliziertes und kostspieliges Verfahren zur richteten Komponente wird diese also gegen die Wir-Herstellung der Teile und zum Zusammenbau der 65 kung der Federkraft der Torsionsfederglieder um Vorrichtung und eine Beeinträchtigung der Betriebs- ihre Achse gedreht,
   sicherheit der Vorrichtung bedingen. Bei der in Fi g. 1 a dargestellten Ausführungsform

   Es ergab sich daher die Aufgabe, eine Vorrich- weist die Trägheitsmasse 16 in der Mitte eine Lei-