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Anemometersonde, insbesondere für Flugzeuge Man kennt bereits Anemometersonden,
die insbesondere zur Messung dex relativen Geschwindigkeit von Luftfahrzeugen dienen
und eine Meßstelle für den dynamischen Druck sowie eine Meßstelle für den statischen
Druck enthalten, die durch eine Ringspaltöffnung gebildet wird, welche in einem
zylindrischen Körper vorgesehen ist. Man kennt ferner Anem,ometersonden mit zwei
dynamischen Meßstellen, wobei- die Beine zur Messung des dynamischen Staudrucks
und die andere zur Messung des dynamischen Unterdrucks .dient. Bei diesen bekannten
Sonden liegt die Meßstelle für den dynamischen Unterdruck hinter einem Ablenkkörper
und wird beispielsweise von einer hinteren Ringspaltöffnung gebildet, die in einer
senkrecht zur Achse des Ablexikkörpers liegenden Ebene angeordnet ist und frei nach
der Hinterseite des Ablenkkörpers mündet.
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Man kennt weiterhin insbesondere seine Anemometersonde dieser letzteren
Art, bei welcher der Ablenkkörper in Form eines Kegelstumpfes ausgebildet ist, dessen
Erzeugende eine zur Kegielachse hin eingebogene Linie ist; die Tangente dieser Erzeugenden
bildet an einer ,auf der hinteren Kante des Kegelstumpfes liegenden Stelle mit der
Kegelachse einen Winkel von annähernd 3o°. Die den Ablenkkörper umfließenden Stromlinien
werden also nach außen in Richtung der Oberfläche des Kegelstumpfes abgelenkt; da
aber der Querschnitt der Sande plötzlich hinter dem Ablenkkörpex abnimmt, so bilden
sich heftige Wirbel, die den Unterdruck in der Nähe der zur Aufnahme ioder Messung
dieses Unterdrucks dienenden Ringspaltöffnung vermindern, und welche überdies in
diesen Ringspalt benachbarte Regentröpfchen oder Schneeteilchen einführet können.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben,
daß :die Kegelform des Ablenkkörpers nach einem, Ringspalt hin ständig erweitert
is't und dabei eine fianschartige Scheibe bildet, deren Rand den gleichen Durchmesser
hat wie sein jenseits des Ringspaltes vorgesehener Rohrkörper.
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Dadurch, daß der Ablenkkörper sich fortschreitend bis zur Bildung
.einer flanschartigen Scheibe erweitert, werden die Stromlinien der Luft regelmäßig
in einer annähernd senkrecht zur Achse des Ablenkkörpers verlaufenden Richtung abgelenkt,
und die durch .die Ablenkung dieser Stromlinien der Luft erzeugten hinteren Wirbel
können sich daher im wesentlichen nur in einem erheblichen Abstand von den zur Aufnahme
des Unterdrucks dienenden Öffnungen bilden. Da ferner der Rohrkörper denselben Durchmesser
wie der Ablenkkörper aufweist und stromabwärts von letzterem angeordnet ist, verleiht
dieser Rohrkörper den Wirbeln, die dass Bestreben haben, zu der zur Aufnahme des
L;nterdrucks dienenden Öffnung zurückzukehren, eine parallel zu dieser Öffnung
verlaufende
Richtung, s.o daß der Gegendruck, den jene Wirbel auf diese Meßöffnung ausüben könnten,
erheblich schwächer wird.
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Außerdem enthält die Anemomebersonde in.; an sich bekannter Weise
Öffnungen zur Auf: rahme des statischen Drucks in einem zylixi;.": drischen Rohr,
das erfindungsgemäß stromaufwärts vor dem Ablenkkörper angeordnet ist, um die Stromlinien
der Luft zu diesem Ablenkkörper hinzuführen.
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Daraus ergibt sich, daß der dynamische Unterdruck am Ringspalt, der
durch Wirbel nicht wesentlich vermindert wird, infolge seiner Stärke in Verbindung
mit einer Meßstelle zur Aufnahme des statischen Drucks vorteilhaft zusammen mit
einem kräftigen, leicht ablesbaren Differentialmanometer benutzt werden kann, um
die Geschwindigkeit der Luft zu messen. Ferner können feste Teilchen, Wasser oder
Eis nicht in die zur Aufnahme des Unterdrucks dienenden Öffnungen eindringen, da
sie durch den sich flanschartig erweiternden Ablenkkörper heftig nach außen geschleudert
werden, und da die Wirbel zu schwach sind, um diese festen oder flüssigen Teilchen
in jene Öffnungen zurückzuführen.
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In der Zeichnung stellen Abb. i und z schematisrh den Aufbau der erfinduaigsgemäßen
Sonde dar, während Abb. 3 den Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Sonde
gemäß der Ez-findüng zeigt.
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Nach Abh. i ist vorn an der Sonde ein Ablenkkörper 12 vorgesehen,
der die Luftströmungen/ heftig nach außen wirft, wodurch an seiner Grundfläche ein
starker Druckabfall. entsteht, der für die darauffolgenden und vom Zylinder 9 aufgehaltenen
Luftwirbel nicht leicht zugänglich ist. Die Eintrittsöffnung für die vom dynamischen
Druckabfall beeinflußte Luft wird bei dieser Sonde durch den engen Ringspalt 7 gebildet,
der natürlich über den vorderen Teil des Zylinders 9 mit der Leitung 8 und somit
mit .dem Manometer 5 in Verbindung steht.
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Die Eintrittsöffnungen 3 für die vom statischen Druck beeinflußte
Luft sind im hinteren Teil des Zylinders 9 vorgesehen, der vom vorderen Teil durch
die Zwischenwand 11 getrennt ist. Die vom statischen Druck beeinfiußten Lufteintrittsöffnungen
sind durch die Leitung q. mit dem Manometer verbunden.
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Im Ausführungsbeispiel nach Abb.2 dagegen sitzt- der Ablenkkörper
12 am hinteren Teil eines zylindrischen Körpers i, der die Lochungen 3 für den Eintritt
der vom statischen Druck beeinflußten Luft trägt. Die Eintrittsöffnung 7 für die
vom dynamischen Druck ' beeinflußte Luft besteht aus seinem kleinen ringförmigen
Zwischenraum hinter dem Ablenkkörper 12 und zwischen diesem Ablenkkörper und .einem
Abschirmzylixider 13. Dieser Zvlinder ist eine neinfache und am hinteren Ende zugespitzte
Kappte. Der durch den Ablenkkörper verursachte dynamische Druckabfall herrscht in
der besagten Kappe und wird dem Differentialmanometer 5 durch durch das Rohr 8 mitgeteilt.
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Aus dieser Anordnung ,ersieht man, daß der vollkommen freigelegte
vordere Zylinder i eine gute Aufnahme der vom statischen Druck, beeinflußten Luft
gewährt. Außerdem eignet er sich gut für die Aufnahme eines elektrischen Widerstandes,
s,o daß bei schwachem Stromverbrauch der Zyliaiderkopf 2 beheizt und durch das Durchziehen
der erhitzten Luft die ganze- Sonde auf .eine laue Temperatur gebracht wird, was
jedoch nicht den Gegnstand der Erfindung bildet.
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Man wird bemerken, daß der Ablenkkörper 12 die Wasser- und Eisteilchen
stets von der Öffnung 7 für die Aufnahme des Druckabfalls nach außen schleudert;
diese Teilchen können infolge ihrer Trägheit durch etwaige Luftwirbel nicht mehr
nach vorn zurückgeführt werden, so daß durch diesen Umstand eine Verstopfung der
Öffnungen keinesfalls eintreten kann.
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Gemäß Abb. 3, die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
wiedergibt, besteht die Sande aus einem vorderen Zylinder i, der am Kopfende durch
einen kugelförmigen Teil e und am hinteren Ende durch einen profilierten Vorsprung
oder Ablenkkörper 12 abgeschlossen und vom hinteren Zylinder 13 durch einen Zwischenspalt
7 getrennt ist. Der hintere Zylinder 13 ist in eine Fassung i4. eingezwängt, wo
.er beispielsweise durch eine Schraube 15 festgekeilt ist. Die Fassung selbst ist
auf eine Platte aus Isolierstoff 16 aufgeschraubt, die durch einen Bolzen 17 an
einem geeigneten Beschlag des Flugzeuges befestigt werden kann.
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In entsprechendem Abstand von seinem Ende trägt der Zylinder i eine
Reihe von Schlitzen 3, die den Zylinder mit der Außenluft in Verbindung setzen und
die Eintritts-.öffnung für die vorn statischen Druck beeinfj.ußte Luft bilden. Dieser
Zylinder ist auf einen Ring 18 dicht aufgeschraubt. Der Ring wird unter Zwischenlegung
eines Isolierpolsters nur von einer Rohrleitung i 9 durchquert. Diese Leitung besitzt
an ihrem Ende zwei s-eitliche Ausnehmungen 2o. Der statische Druck wird -störungsfrei
durch diese Leitung 19 und den anschließenden Gummischlauch 4 bis zum Manometer
geleitet.
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Ferner besitzt. der mit einem Gewinde versehene und vorn am Zylinderkörper
13 angeschweißte Ring 18 in der Nähe seines Umfanges eine Reihe von Löchern z 1,
durch die der im Spalt 7 hinter dem Ablenkkörp; r 12 herrschende Druckabfall in
den besagten
Zylinderkörper 13 übergeht. Der Zylinderkörper 13 ist
am .anderen Ende durch einen Boden 22 abgeschlossen, in welchem eine Rohrleitung
23 festgeschweißt ist. Am äußeren Ende dieser Rohrleitung 23 ist der Gummischlauch
8 aufgesetzt, der den durch den Ablenkkörper i2 .erzeugten und im Zylinderk.örper
13 herrschenden dynamischen Unterdruch der zweiten Eintrittsöffnung des Manometers
zuführt.
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Der erwähnte Zylinderboden 22 trägt eine metallene Muffe 22a, in welcher
ein von der Leitung i9 für die vom statischen Druck beeinflußte Luft durchquerter
Gummischlauch 22G eingezwängt ist. Diese Leitung i9 geht also gut abgedichtet durch
den Zylinderboden 22 und bleibt gleichzeitig gegen die Masse des Apparats elektrisch
isoliert, was bei Anordnung einer Heizvorrichtung im Zylinder i von Bedeutung ist.