DE2640087A1

DE2640087A1 - Messonde und verfahren zur ermittlung von stroemungsmitteldaten

Info

Publication number: DE2640087A1
Application number: DE19762640087
Authority: DE
Inventors: Richard V Deleo; Floyd W Hagen
Original assignee: Rosemount Inc
Current assignee: Rosemount Inc
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-09-06
Publication date: 1977-03-17
Also published as: FR2323137B1; FR2323137A1; US4096744A; DE2640087C2; JPS5238976A; JPS60623B2; CA1070140A; GB1549420A; IL50377A

Description

R. SPLANEMANN dr. B. REITZNER J. RICHTER F. WERDERMANN

DJPl—ING. DIPL.-CHEM. ■ . _; . DIPL.-ING. DIPL.-ING.

MÖNCHEN

HAMBURG

Rosemount Inc.

Eden Prairie, Minnesota USA

⁸⁰⁰⁰

⁶·

Telefon (089) 226207/226209 Telegramme: Inventius München

Unsere Akte= 4121-1-9690

Ihr Zeichen =

Patentanmeldung

Meßsonde und Verfahren zur Ermittlung von Strömungsmitteldaten

Die Erfindung bezieht sich auf die Messung von mehreren Drücken mittels einer einzigen, außen durch eine Strebe befestigten Meßsonde sowie einem Verfahren zur Bestimmung von Strömungsmitteldaten.

Der Vorteil aerodynamisch kompensierter Meßsonden zur Ermittlung statischer Drücke ebenso wie der Einbau einer Einrichtung zur Emittlung des Pitot—Drucks und zwei Einrichtung zur Ermittlung statischer Drücke in der gleichen Sonde ist bekannt. Es wurden verschiedene Vorrichtungen entwickelt, die unter vielen Bedingungen zufriedenstellende Ergebnisse liefern. Z.B. ist in der US-PS 3 482 eine aerodynamisch kompensierte statische Doppelmeßsonde gezeigt. Die Meßsonde dieser Druckschrift.hat eine Diskontinuität bzw. Oberflächenunregelmäßigkeit/ die eine Änderung des gemessenen statischen Drucks hervorruft, so daß andere Unregelmäßigkeiten wie benachbarte Teile eines Flugszeugs kompensiert und eine tatsächliche doppeltekompensierte statische Messung durch richtige Anordnung zweier Sätze von öffnungen an der Sonde erreicht werden kann.

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ORIGINAL INSPECTED

In vielen Anwendungsfällen ist es notwendig, den örtlichen Anströmwinkel an oder vor dem Flugzeugrumpf zu messen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein zweiter Satz Drucköffnungen seitlich an der Sonde ausgebildet, so daß sich der ermittelte Druck in bekannter Beziehung zu einem ersten statischen Druck ändert, der an einem ersten Satz Öffnungen ermittelt wird, und aus dieser Änderung der örtliche Anströmwinkel bestimmt werden kann.

Statische Pitot-Rohre und Anströmwinkel-Sensoren wurden bisher in starkem Umfang verwendet, jedoch ist jede Einheit im allgemeinen an einer anderen Stelle installiert, so daß das Gewicht, der Luftwiderstand und die Kosten ebenso wie die Kompliziertheit der Anlage erhöht wird.

Insoweit die Anordnung der statischen Drucköffnungen betroffen ist, zeigt die US-PS 3 120 123 eine Meßsonde zur Ermittlung des statischen Drucks, die Öffnungen hat, die an verschiedenen Stellen liegen, nämlich Öffnungen, die an der Seite der Sonde liegen, und auch eine Ausführungsform, die statische Öffnungen hat, die an gegenüberliegenden Seiten der vertikalen Mittellinie nach unten gerichtet sind. Diese Anordnung ist in Fig. 15 der US-PS 3 120 123 gezeigt.

Die Möglichkeit, verschiedene Druckmeßöffnungen an dem halbkugelförmigen Ende einer Meßsonde zu verwenden, ist in der US-PS 3 318 146 beschrieben. In dieser Druckschrift wird die Verwendung von Signalen, die von den Druckmeßöffnungen abgeleitet werden, durch deren Kombination in einem Luftwerterechner beschrieben, um die Anströmwinkel und den Seitenrutsch zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßsonde zu schaffen, die es ermöglicht, Druckmeßwerte zur Anzeige der Änderung des Winkels der Längsachse der Sonde bezüg-

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lieh einer Bezugslage zu kombinieren, die nur einen geringen Luftwiderstand hat und die eine leichte Enteisung ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Meßsonde zur Ermittlung von Strömungsmitteldaten gemäß der Erfindung durch ein Rohr mit einem vorderen Ende, das in eine bestimmte Richtung weist, und einem zu dem vorderen Ende längs der Rohrachse versetzten hinteren Ende, eine Einrichtung zur Befestigung des hinteren Rohrendes an einem Objekt, eine erste DruckmeßrÖffnungsanordnung, die in einem ersten Abschnitt des Rohrs im Abstand von dessen beiden Enden ausgebildet und zur Ermittlung des statischen Druckes des das Rohr umgebenden Strömungsmittels angeordnet ist, wobei eine relative Bewegung zwischen dem das Rohr umgebenden Strömungsmittel und dem Rohr auftritt, eine zweite Druckmeß-öffnungsanordnung, die in dem Rohr zur unabhängigen Druckmessung an der Oberfläche des Rohrs ausgebildet ist, wobei die zweite öffnung sanordnung an einer Stelle axial entfernt von der ersten Druckmeß-öffnungsanordnung angeordnet ist, so daß sich die Drücke an der ersten und zweiten Druckmeß-öffnungsanordnung relativ zueinander ändern, wenn die Längsachse des Rohrs von einer Bezugslage abweicht, und durch eine Einrichtung zur Kombination der gemessenen Drücke und zur Anzeige der Änderung des Winkels der Längsachse des Rohrs bezüglich der Bezugslage.

Zusätzlich kann die Sonde in bekannter Weise mit einer Öffnung zur Ermittlung des Pitot-Drucks an ihrem vorderen Ende versehen sein, um den Pitot-Druck-Meßwert direkt mit der gleichen Sonde zu liefern.

Jeder Satz Drucköffnungen ist in bekannter Beziehung am Umfang einer gesonderten diametralen Ebene senkrecht zur Sondenachse angeordnet und der andere Satz öffnungen ist längs der Sonde in axialem Abstand angeordnet und liegt nicht auf der gleichen diametralen Ebene. Durch Änderung des Druckschemas längs der Sonde, das nun bekannt ist.

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und durch Anordnung der statischen Drucköffnungen an bestimmten Stellen hat der zweite Satz Öffnungen eine bekannte Beziehung zu den ersten statischen Druckmeßöffnungen .

Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zu Bestimmung der Änderung des Winkels der Längsachse einer langgestreckten Meßsonde bezüglich eines Strömungsmittels, die eine Außenwand hat, deren Längsachse etwa parallel zur Stromungsrxchtung des Strömungsmittels gerichtet ist, und die ein vorderes Ende aufweist, das sich dadurch auszeichnet, daß ein erster Strömungsdruck an einer axialen Stelle längs der Sonde ermittelt wird, daß ein zweiter Strömungsdruck an einer zweiten, axial entfernten Stelle an der Sonde ermittelt wird, und daß die Funktionen des ersten und zweiten Strömungsdrucks zur Bestimmung der Winkeländerung verglichen werden.

Durch Verwendung eines Anströmwinkel-Rechners, der ein Ausgangssignal proportional einer bekannten Beziehung zwischen dem Differenzdruck, dem statischen Druck und dem Pitot-Druck erzeugt, kann der Anströmwinkel direkt geliefert werden.

Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung des Anströmwinkels einer langgestreckten Meßsonde bezüglich eines Strömungsmittels, die eine Außenwand, eine etwa parallel zur Strömungsrichtung des Strömungsmittels gerichtete Längsachse und ein vorderes Ende hat, das sich dadurch auszeichnet, daß mit der Sonde der Pitot-Druck ermittelt wird, daß ein Signal q erzeugt

wird, bestehend aus dem ermittelten Pitot-Druck minus dem statischen Druck an der Sonde, daß ein zweiter Strömungsdruck an einer Stelle der Sonde axial entfernt von dem Ende der Sonde ermittelt wird, wo sich der Druck mit dem sich ändernden Anströmwinkel der Sonde ändert, und daß die Signale kombiniert werden, die Funktionen des

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Pitot-Drucks, des zweiten Drucks und von q zur Bestimmung des Anströmwinkels

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht einer an einem Flugzeugrumpf befestigten Meßsonde mit gemäß der Erfindung angeordneten Öffnungen,

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Figur 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Figur 4- eine Seitenansicht einer mittels einer Strebe befestigten Meßsonde mit gemäß den Erfindung angeordneten statischen Drucköffnungen,

Figur 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4, Figur 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4,

Figur 7 eine graphische Darstellung der durch eine Sonde gemäß der Erfindung gemessenen Ausgangsdrücke als Funktion des Anströmwinkels eines Flugszeugs,

Figur 8 eine graphische Darstellung des Druckverhältnisses zwischen zwei Sätzen Öffnungen zur Ermittlung von statischen Drücken, in bekannter Weise normiert, in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel und der Geschwindigkeit eines Flugszeugs, und

Figur 9 eine schematische Darstellung, aus der die Verwendung von Sonden an gegenüberliegenden Seiten eines Flugzeugrumpfes zur Beseitigung der Wirkungen eines Seitenrutsches hervorgeht.

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Fig. 1 zeigt eine mittels einer Strebe befestigte Meßsonde 10 in kurzer Ausfuhrungsform mit einer Tragstrebe 11 und einer Befestigungsplatte 12, die im allgemeinen an dem Rumpf 13 eines Flugzeugs befestigt ist. Die Sonde 10 besteht aus einem Rohr 14, dessen Längsachse in einer bestimmten Beziehung zu dem Rumpf 13 des Flugzeugs gerichtet ist. Wie gezeigt ist, hat das Rohr 14 ein vorderes Ende 15, einen ersten Bereich 16, der einen zylindrischen Querschnitt und einen Durchmesser D₁ hat, einen zweiten Bereich 17 mit einem konischen Abschnitt 18, der den ersten Bereich 16 und einen zylindrischen Abschnitt mit einem Durchmesser D„, der größer als D₁ ist, verbindet. Das vordere Ende 15 ist ebenfalls konisch und hat vorne eine Pitot-Drucköffnung 15A zur Ermittlung des Pitot-Drucks. Wie gezeigt ist, kann außerdem ein elektrisches Heizelement 21 innerhalb der Meßsonde zur Enteisung angeordnet sein.

Das Innere des Rohrs 14 ist in einzelne Abschnitte unterteilt, von denen Druckmeßrohre ausgehen. Zwischenwände unterteilen die Meßsonde, um innerhalb der Meßsonde Druckmeßkammern zu bilden. Wie Fig. 2 zeigt, bildet eine Zwischenwand 24 das vordere Ende der ersten statischen Druckmeßkammer. Ein erster Satz öffnungen 22 ist,wie iniig. gezeigt ist, an gegenüberliegenden Seiten an der Unterseite der Sonde unter dem gleichen Winkel O₁ zur vertikalen Mittelebene angeordnet. Die ersten öffnungen liegen in dem Bereich 16 und beaufschlagen eine Kammer der Sonde mit Druck. Das Drucksignal wird durch ein Rohr 23 zu entfernt angeordneten Instrumenten übertragen. Diese Instrumente werden später näher erläutert. Ein Pitot-Druckmeßrohr 25 erstreckt sich durch die Zwischenwand 24. Weitere Zwischenwände sind verwendet, um eine Druckmeßkammer für einen Satz öffnungen 27 zu schaffen, z.B. eine Zwischenwand 26, die Fig. 3 zeigt.

Der Satz Druckmeßöffnungen 27 ist in dem Rohrabschnitt 28 angeordnet. Wie gezeigt ist, liegen die Öffnungen 27 dia-

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metral gegenüber längs der etwa horizontalen Ebene. Ein Rohr 28 ist verwendet, um den zweiten Druck, der durch die Öffnungen 27 gemessen wird, zu entfernt angeordneten Instrumenten zu übertragen. Die Öffnungen 27 liegen in dem Bereich 17.

Wie gezeigt ist, ist der Druck, der an den Öffnungen 22 gemessen wird, der normale statische Druck, der zu einem Höhenmesser 29 zur Höhenmessung übertragen wird. Der Pitot-Druck, der über die Leitung 25 übertragen wird, wird zur Geschwindigkeitsanzeige verwendet, .und ein Geschwindigkeitsanzeigegerät 32 ist mit diesem Pitot-Druck und auch mit dem Rohr 23 verbunden.

Ein Anströmwinkel-Rechner 33, der ein Verhältnisinstrument ist, gibt über eine Leitung 34 zu einem Anströmwinkel-Anzeigegerät 35 ein Ausgangssignal ab, empfängt Signale von der Pitot-Drucköffnung 15A und von den beiden Sätzen Druckmeßöffnungen 22 und 27. Die Signale des Anströmwinkel-Rechners können elektrische Signale sein, die als Funktion der gemessenen Drücke erzeugt werden. Diese elektrischen Signale werden als Ausgangssignale von Drucksensoren erzeugt, die ein elektrisches Ausgangssignal als Funktion eines Druckes erzeugen. Diese Drucksensoren sind bekannt und können einen Teil des Anströmwinkel-Rechners oder gesonderte Sensoren bilden, die verwendet werden, um andere Anzeigegeräte oder Instrumente mit elektrischen Signalen zu versorgen.

Der Anströmwinkel-Rechner ist ein Verhältnisinstrument bekannter Art, das so programmiert ist, daß es Ausgangssignale erzeugt, die bestimmte Funktionen der Druckmessungen sind, die dem Rechner zugeführt werden, wie weiter erläutert wird.

Bezugnehmend auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung ist "p " das Signal, das den Pitot-Druck an der Öffnung 15A angibt, "p -" das Signal, das den Druck an dem ersten Satz

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Öffnungen 22 angibt und "P_m2" ^äas Signal, das den Druck an dem zweiten Satz 27 angibt.

In Fig. 2 beträgt der Winkel Θ. allgemein etwa 37,5°. Die Anordnung erzeugt ein statisches Druckausgangssignal, das sich mit dem Flugzeuganströmwinkel im wesentlichen nicht ändert. Der an den Öffnungen 27 gemessene Druck ρ ₂ ist gleich dem Druck ρ .. , der an dem Satz Öffnungen 22 gemessen wird, wenn der Anströmwinkel O oder irgendein anderer gewählter Bezugswinkel ist. Jedoch ändert sich der statische Druck ρ 2' ^^{er an} ^^en Öffnungen 27 gemessen wird, mit dem Anströmwinkel. Wenn die Öffnungen 27 angeordnet sind,wie gezeigt ist, nimmt der Druck ab, wenn der Anströmwinkel zunimmt.

Bei der Behandlung von ermittelten Druckgrößen ist ein üblicher verwendeter Ausdruck eine normierte Druckfunktion p_t - p_m

■ . Diese normierte Druckfunktion ist der Pitot-Druck

minus denxgemessenen statischen Druck,geteilt durch den Staudruck q .Die Größe q ist der Pitot-Druck minus dem

O O

statischen Druck. Die Bezeichnung p· bedeutet gemessener Druck und somit sind ρ .. und ρ ~ äie gemessenen Drücke an den Öffnungen 22 bzw. 27 und p. ist der gemessene Pitotdruck an der Öffnung 15A. Diese Bezeichnungen sind in den Kurven der Fig. 7 verwendet.

In ähnlicher Weise ist q -, das in Fig. 7 verwendet ist, der gemessene Pitot-Druck minus dem gemessenen Druck an den Öffnungen 22, d.h. q - = P^. - ρ -. In Fig. 7 nimmt die Funktion, bei der der an den Öffnungen 27 gemessene Druck verwendet wird, der in Fig. 1 ρ „ ist, zu, wenn der Anströmwinkel zunimmt, wie die Kurve 39 zeigt. Diese Darstellung von ^tm ^m2 zeigt eine kontinuierlich zunehmende

^gcm1
positive Zunahme mit dem Anströmwinkel des Fluaszeugs bei der Anordnung der Fig. 1.

Fig. 8 zeigt die Kurve 40, die eine Darstellung von — —

709811/0310 ^Cm1

in Abhängigkeit von der angezeigten Geschwindigkeit ist, sowie eine zweite Darstellung in der gleichen Figur in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel. Dieses Verhältnis ^Pm1 ^pm2

.'■■'..-.■ ^qcm1 wird von dem Flugzeug-Anströmwinkel-Rechner verwendet, um ein Ausgangssignal proportional dem Anströmwinkel zu erzeugen. In einem kritischen Bereich der Kurve 40 in Fig. 8, d.h. nahe dem Abkippen bzw. überziehen/ ändert sich die Empfindlichkeit des Signals zwischen 0,01 q .. - und 0,04 q pro Grad in Abhängigkeit von der Detailkonstruktion. Typischerweise werden die Drücke ρ, , ρ . und ρ ~ ζv;ei. verschiedenen DrucksensOren 45 und 46 in Fig. 1 zugeführt, die elektrische Ausgangssignale proportional den gewünschten Differenzen p_m1 - p_m2 und p^ - p_m1 sind.

Fig. 4 zeigt eine Meßsonde 50, die am Bug 51 eines Flugzeugs befestigt ist und, wie gezeigt ist, einen Fohrabschnitt 52 mit verringertem Durchmesser und einen sich nach hinten erweiternden vorderen Abschnitt 53 hat. Ein Übergangsabschnitt 56, der das hintere Ende des vorderen Abschnitts 53 und den Abschnitt 52 mit verringertem Durchmesser verbindet, ist ebenfalls gezeigt.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann eine Pitotdrucköffnung in dem vorderen Ende der Sonde vorgesehen sein, und einzelne Druckmeßkammern zur Ermittlung zweier verschiedener Drücke längs der Sonde können ebenfalls vorgesehen sein. Die ersten öffnungen zur Messung des statischen Drucks liegen in diesem besonderen Falle hinter den zweiten Meßöffnungen. Wie Fig. 6 zeigt sind vier erste öffnungen 54 zur Messung des statischen Drucks vorhanden, die über den Umfang der Sonde unter gleichen Winkeln θ^ zur vertikalen Mittelebene liegen, Q^ beträgt in diesem Falle etwa 26°.

Die zweiten öffnungen liegen in diesem Falle vorne an der Sonde und sind in Fig. 5 gezeigt. Die Öffnungen 55

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liegen winkelgleich- auf gegenüberliegenden Seiten der vertikalen Mittelebene und sind um den Winkel θ_? versetzt. e„ beträgt in diesem Falle etwa 10 , so daß die Öffnungen 55 nahezu am Boden der Sonde liegen.

Bei einem Bezugs-Anströmwinkel von z.B. Null ist der an jedem Satz Drucköffnungen gemessene Druck im wesentlichen der gleiche oder kann ein gewünschtes bekanntes Verhältnis haben. Bei einem positiven Anströmwinkel jedoch mißt der Satz Öffnungen 55 einen zunehmenden Druck relativ zu dem ersten Satz Öffnungen 54, und die Druckfunktion ^tm ^m:

^gcm1 (Fig. 4) folgt dem Verlauf der Kurve 58 in Fig. 7. Dies bedeutet, daß die Druckfunktion abnimmt, wenn der Anströmwinkel zunimmt. Für die Darstellung der Kurve 58 ist q .. p. (gemessener Pitot-Druck) minus dem statischen Druck, gemessen an den Öffnungen 54, und ρ _ ist der an dem zweiten Satz Öffnungen 55 gemessene Druck.

Bei der bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigten Anordnung haben die absoluten Werte der Funktion P - ρ

—~ (Ρτν,ο wäre der gemessene Druck an dem Satz

^qcm1 ^mz
Öffnungen 55 und ρ ₁ wäre der gemessene Druck an dem Satz

Öffnungen 54) den gleichen allgemeinen Verlauf wie in Fig. für die Kurve 40, jedoch wäre das Vorzeichen von Pi^-Po für die Ausführungsform der Erfindung in den Fig. 4, 5 und 6 negativ, da ρ ₂ größer als ρ - wäre, wie gezeigt ist.

Es ist zu beachten, daß bei der Darstellung in Fig. 8 die Ausgangsfunktion im wesentlichen linear ist und eine hohe Steigung in dem Bereich hat, wo der Anströmwinkel am größten ist, d.h. in dem Bereich fortschreitenden Überziehens bzw. Abkippens. Im allgemeinen reicht dieser lineare Bereich von der Abkippgeschwindigkeit bis zur 1,4-fachen Abkippgeschwindigkeit für die meisten Flugzeuge. Die bisherige Vorrichtung wies eine hohe Empfindlichkeit in dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich und eine

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geringere Geschwindigkeit in dem hohen Geschwindigkeitsbereich auf, wo der Anströmwinkel von geringerer Bedeutung ist.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung liegt darin, daß die Drücke ρ ₁ und ρ ₂ von zwei gleichen Sonden 60 und gesammelt werden können, die in der zuvor beschriebenen Weise aufgebaut sind, wobei eine auf der rechten und linken Seite des Rumpfes (Fig. 9) angeordnet ist, und das berechnete Verhältnis das mittlere Verhältnis bzw. der mittlere Anströmwinkel ist. Dies ist wichtig, da bei einem Flugzeugrumpf bei einem kombinierten Anströmwinkel und Seitenrutsch der örtliche Winkel, der an beiden Seiten des Rumpfes gemessen wird, durch den Seitenrutsch geändert wird. Die örtlichen Winkeländerungen infolge des Seitenrutsches sind nahezu gleich und von entgegengesetztem Vorzeichen, so daß der mittlere Meßwert der beiden Proben an gegenüberliegenden Seiten des Flugszeugs der gewünschte Meßwert ist.

Bei einer vereinfachten Vorrichtung, bei der ein Auftriebreservesignal ausreichend wäre (statt des Anströmwinkels) , könnte der Absolutwert der Druckdifferenz (Ρ ι ~ P 2^ ^{zu e}i^nein Instrument mit direkter Anzeige übertragen werden, wie in der US-PS 3 470 740 beschrieben ist.

Es ist offensichtlich, daß entweder die vorderen oder die hinteren Sätze öffnungen diejenigen sein könnten, bei denen sich der gemessene Druck bei Änderungen des Anströmwinkels am stärksten ändert.

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Claims

Ansprüche

1. Meßsonde zur Ermittlung vom Strömungsmitteldaten, gekennzeichnet durch ein Rohr (14, 15, 16, 18) mit einem vorderen Ende (15), das in eine bestimmte Richtung weist, und einem zu dem vorderen Ende längs der Rohrachse versetzten hinteren Ende, eine Einrichtung (11) zur Befestigung des hinteren Rohrendes an einem Objekt, eine erste Druckmeß-Öffnungsanordnung (22), die in einem ersten Abschnitt (16) des Rohrs im Abstand von dessen beiden Enden ausgebildet und zur Ermittlung des statischen Druckes des das Rohr umgebenden Strömungsmittels angeordnet ist, wobei eine relative Bewegung zwischen dem das Rohr umgebenden Strömungsmittel und dem Rohr auftritt, eine zweite Druckmeßöffnungsanordnung (27) , die in dem Rohr zur unabhängigen Druckmessung an der Oberfläche des Rohrs ausgebildet ist, wobei die zweite Öffnungsanordnung an einer Stelle (18) axial entfernt von der ersten Druckmeß-öffnungsanordnung (22) angeordnet ist, so daß sich die Drücke an der ersten und zweiten Druckmeß-öffnungsanordnung relativ zueinander ändern, wenn die Längsachse des Rohrs von einer Bezugslage abweicht, und durch eine Einrichtung (33) zur Kombination der gemessenen Drücke und zur Anzeige der Änderung des Winkels der Längsachse des Rohrs bezüglich der Bezugslage.

2. Sonde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15A) zur Messung des Pitot-Druckes, und dadurch, daß die Kombinationseinrichtung (33) den Pitot-Druck kombiniert, um den Anströmwinkel des Rohrs bezüglich der Bezugslage anzuzeigen.

3. Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Einrichtung zur Anzeige des Anströmwinkels zur Ermittlung des Staudrucks g , bestehend aus dem Pitot-Druck minus dem statischen Druck, und zur Erzeugung einer Funktion ^tin ^m2 ausgebildet ist, wobei ρ .^ der Pitot-Druck und

ρ - der gemessene Druck der zweiten Druckmeß-öffnungs-

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anordnung (27) ist.

4. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite öffnungsanordnung aus mehreren öffnungen (27) in dem Rohr besteht, die symmetrisch an gegenüberliegenden Seiten einer Axialebene des Sondenrohrs liegen und in denen der Anströmwinkel gemessen wird.

5. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen Abschnitt (18) hat, dessen Außendurchmesser sich in Richtung der Längsachse ändert, und daß die zweite Druckmeß-öffnungsanordnung (27) auf einem anderen Durchmesser als die erste öffnungsanordnung (22) liegt.

6. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckmeß-öffnungsanordnung (22) gegenüber Druckänderungen an dem Rohr infolge von Änderungen des Winkels der Längsachse bezüglich der Bezugslage im wesentlichen unempfindlich ist.

7. Sonde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung des Pitot-Drucks, und dadurch, daß die Kombinationseinrichtung (33) Mittel (45, 46) zur Erzeugung eines Signals aufweist, das eine Funktion der Differenz zwischen den Drücken an der ersten und zweiten Öffnungsanordnung (22, 27) ist.

8. Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (45, 46) zur Differenzbildung ein Signal erzeugen, das eine Funktion von "ml ^m2 ist, wobei ρ - und ρ

^qcm1
die gemessenen Drücke an der ersten und zweiten öffnungsanordnung (22, 27) und q *■ der Staudruck ist _g bestehend aus dem Pitot-Druck minus dem gemessenen statischen Druck an der Sonde.

9. Verfahren zur Bestimmung der Änderung des Winkels der Längsachse einer langgestreckten Meßsonde bezüglich eines

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Strömungsmittels, die eine Außenwand hat, deren Längsachse etwa parallel zur Strömungsrichtung des Strömungsmittels gerichtet ist, und die ein vorderes Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Strömungsdruck an einer axialen Stelle längs der Sonde ermittelt wird, daß ein zweiter Strömungsdruck an einer zweiten, axial entfernten Stelle an der Probe ermittelt wird, und daß die Funktionen des ersten und zweiten Strömungsdrucks zur Bestimmung der Winkeländerung verglichen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Staudruck, bestehend aus dem Pitot-Druck minus dem statischen Druck, ermittelt wird, und daß die Differenz zwischen dem einen und dem anderen gemessenen Druck durch den Staudruck geteilt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste oder zweite Strömungsdruck an einer bestimmten Stelle ermittelt wird, wenn der ermittelte Druck von dem statischen Druck verschieden ist, daß der Pitot-Druck infolge einer relativen Bewegung der Sonde und des Strömungsmittels ermittelt wird, daß ein Signal entsprechend dem Staudruck erzeugt wird, der eine Funktion des Pitot-Drucks minus dem statischen Druck ist, und daß ein Signal erzeugt wird, da§ eine Funktion des Pitot-Drucks minus dem ermittelten Druck an der bestimmten Stelle ist, geteilt durch den Staudruck.

ο Verfahren zur Bestimmung des Anströmwinkels einer langgestreckten Meßsonde bezüglich eines Strömungsmittels, die eine Außenwand, eine etwa parallel zur Strömungsrichtung des Strömungsmittels gerichtete Längsachse und ein vorderes Ende hat, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Sonde der Pitot-Druck ermittelt wird, daß ein Signal g erzeugt wird, bestehend aus dem ermittelten Pitot-Druck minus dem statischen Druck an der Sonde, daß ein zweiter Strömungsdruck an einer Stelle der Sonde axial entfernt von dem Ende der Sonde ermittelt wird, wo sich der Druck

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mit dem sich ändernden Anströmwinkel der Sonde ändert, und daß die Signale kombiniert werden, die Funktionen des Pitot-Drucks, des zweiten Drucks und von q zur Bestimmung des Anströmwinkels darstellen,

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkombination die Subtraktion des die Funktion des zweiten Drucks darstellenden Signals von dem den Pitot-Druck darstellenden Signals und die Teilung durch q umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal q durch Subtraktion einer Druckgröße, die an einer axial von der Meßstelle des zweiten Strömungsdrucks entfernten Stelle gemessen wird, von dem Pitot-Druck erhalten wird.

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