DE766187C

DE766187C - Airspeed indicator for watercraft

Info

Publication number: DE766187C
Application number: DEA90242D
Authority: DE
Inventors: Werner Schumacher
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1939-09-17
Filing date: 1939-09-17
Publication date: 1955-07-28

Abstract

Auf dem Prinzip der Messung des Unterschiedes zwischen Gesamtdruck (statischer Druck und Staudruck) und statischem Druck beruhender Fahrtmesser für Wasserfahrzeuge mit einer Flüssigkeitssäule als Anzeigevorrichtung. Die Flüssigkeitssäule ist durch eine in ihrem Druck veränderbare Gasfeder belastet.On the principle of measuring the difference between total pressure (static pressure and dynamic pressure) and static pressure based airspeed indicator for watercraft with a liquid column as the display device. The liquid column is loaded by a gas spring whose pressure can be changed.

Description

Fahrtmesser für Wasserfahrzeuge Es sind Fahrtmesser für Wasserfahrzeuge bekannt, bei denen die Fahrtgeschwindigkeit aus dem Unterschied zwischen dem Gesamtdruck (statischer Druck t Staudruck) und dem statischen Druck abgeleitet wird und bei denen eine Flüssigkeitssäule als Anzeigevorrichtung dient, auf die also auf der einen Seite der Gesamtdruck, auf der anderen Seite der statische Druck einwirkt. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man die Fahrtmessung bei Wasserfahrzeugen vor allem, wenn nur eine geringe Genauigkeit erforderlich ist, auf eine einfache Druckmessung zurückführen kann, da ja bei einem bestimmten Fahrzeugtyp und einer gewissen Zuladung der statische Druck im wesentlichen konstant bleibt.Airspeed indicator for watercraft There are airspeed indicators for watercraft known at which the travel speed from the difference between the total pressure (static pressure t dynamic pressure) and the static pressure is derived and at which a column of liquid serves as a display device, so on the on one side the total pressure, on the other side the static pressure. The invention is based on the knowledge that the speed measurement in watercraft especially if only a low level of accuracy is required, a simple one Can trace back pressure measurement, since yes with a certain vehicle type and one certain payload the static pressure remains essentially constant.

Effindlun!gsgemläß wird daher ver,geschlagen,, die Flüssiglkeitslsäule durch eine lediglich zum Zwecke der Einstelnng der Nullage in Ihrem Druck zu verändernide Gasfeder zu belasten. According to the results, the liquid column is therefore destroyed by changing one only for the purpose of setting the zero position in your print To load gas spring.

Die Belastung einer Flüssigkeitssäule durch eine elastische Gegenkraft in Gestalt einer Gasfeder ist bereits bei Tiefenmessern angewandt worden. Dort handelt es sich jedoch um die Messung des statischen Druckes, dessen Messung zu vermeiden die Erfindung sich zum Ziel setzt. The loading of a column of liquid by an elastic counterforce in the form of a gas spring has already been used in depth gauges. There acts however, it is a matter of measuring the static pressure, avoiding its measurement the invention aims.

Das Standgefäß für die Flüssigkeitssäule weist zlreclimäßigerxveise unterhalb der Nullmarke eine Erweiterung auf, damit die Flüssigkeitssäule im Ruhezustand trotz des immer vorhandenen statischen Druckanteils im unteren Bereich des Flüssigkeitsstandgefäßes verbleibt. Die Größe dieser Gefäßerweiterung richtet sich nach den Einbauverhältnissen der Druckaufnahmeorgane, d. h. im wesentlichen nach dem Schiffstyp. Um bei verschiedener Zuladung die dadurch bedingten Änderungen des Tiefganges, d. h. des statischen Druckes, auszugleichen und die Flüssigkeitssäule auf den Nullpunkt der Fahrtskala einstellen zu können, ist die Gasfeder durch ein von außen zu betätigendes Einstellglied unter Vorspannung zu setzen oder durch Zu- bzw. Abführen einer Gasmenge veränderlich. Zu diesem Zweck kann in den Gasfederraum ein Körper mit von außen vefãnderlichem Raulminhalt, z. B. ein Federrohrlcõrper, eingebaut sein. Nian kann aber auch an den Gasfederraum über ein Ventil eine von Hand zu betätigende Luftpumpe anschließen. The standing vessel for the liquid column has zlreclimigerxveise an extension below the zero mark so that the column of liquid is at rest despite the static pressure component that is always present in the lower area of the liquid level vessel remains. The size of this vessel enlargement depends on the installation conditions the pressure receiving organs, d. H. essentially according to the type of ship. To with different Payload the resulting changes in draft, d. H. of static pressure, equalize and adjust the liquid column to the zero point of the travel scale to be able to, the gas spring is by an externally operated adjusting member under To set bias or changeable by supplying or removing a quantity of gas. For this purpose, a body with something harmful from the outside can be placed in the gas spring space Rough content, e.g. B. a Federrohrlcõrper be installed. But Nian can also Connect a manually operated air pump to the gas spring chamber via a valve.

Die einfache Bauart des Fahrtmessers nach der Erfindung ermöglicht es ohne weiteres, ihn zwischen eine Dämpfungsvorridflung und einem auf dem Kompensationsprinzip beruhenden Fahrtmesser als Hilfs- oder Ersatzmeßvorrichtung einzuschalten. Bei Ausfall des eigentlichen Fahrtmessers ist es dann selbstverständlich möglich, die üblicherweise an die Fahrtmeßanlage angeschlossene Fernmeldeeinrichtung von Hand nach den Ablesungen des einfachen Hilfsfahrtmessers zu betätigen. The simple design of the airspeed indicator according to the invention allows it is easy to choose between a damping provision and one based on the compensation principle to turn on based airspeed indicator as an auxiliary or replacement measuring device. In the event of failure of the actual airspeed indicator, it is of course possible that usually Telecommunication device connected to the trip measurement system by hand after the readings to operate the simple auxiliary travel indicator.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die schematischen Abb. I und 2 näher erläutert. An embodiment of the invention is referred to below to the schematic Fig. I and 2 explained in more detail.

In Abb. 1 bedeutet I die Druclimittelleitung, in welche eine Dämpfungseinrichtung 2-6 eingeschaltet ist, an welche sich über das Leitungsstück 7 der erfindungsgemäße Fahrtmesser 9-I4 anschließt. Auf diesen folgt ein weiteres Leitungsstück 8, das zu einem weiteren (nicht dargestelltenj Fahrtmesser fiihrt, welcher zur feinen Messung der Fahrt dient. In Fig. 1 I means the pressure medium line, in which a damping device 2-6 is turned on, to which on the line piece 7 of the invention Airspeed indicator 9-I4 connects. This is followed by another line piece 8, the leads to a further airspeed indicator (not shown), which is used for fine measurement serves the journey.

Der Fahrtmesser 9-Iß dient zur groben Messung der Fahrt. Er besteht aus einem sich gesetzmäßig nach oben erweiternden Staurohr 10 aus Glas oder Plexiglas. Dieses ist mit einer Skala 1 1 versehen, welche an der Höhe des Spiegels der im Staurohr befindlichen Druckmittelfiüssigkeit die jeweilige Fahrt abzulesen gestattet. The 9-Iß airspeed indicator is used to roughly measure the journey. He exists from a pitot tube 10 made of glass or plexiglass that widens upwards in accordance with the law. This is provided with a scale 1 1, which is at the level of the mirror in the Pitot tube located pressure fluid allowed to read the respective journey.

Das Staurohr ist mit einem Deckel 14 verschlossen, so daß der abgeschlossene Raum über dem Flüssigkeitsspiegel als Gasfeder xvirlst; durch den Deckel I hindurch kann mittels der Rohrstücke 12 und I3 - von denen I3 ein N'entil enthält - die die Gasfeder bildende Luft oder ein anderes Gas in das Innere des Staurohres gebracht oder aus diesem entfernt werden. Durch geeignete Dosierung der im Staurohr befindlichen Gasmenge kann man es erreichen, daß das Druck mittel in Höhe der Nullmarke der Skala 1 1 steht, wenn das Fahrzeug keine Fahrt macht. The pitot tube is closed with a cover 14 so that the closed Space above the liquid level as a gas spring xvirlst; through the cover I. can by means of the pipe sections 12 and I3 - of which I3 contains an N'entil - the Air or another gas forming gas spring brought into the interior of the pitot tube or removed from it. By appropriate dosing of those in the pitot tube Amount of gas can be achieved that the pressure is medium at the level of the zero mark on the scale 1 1 stands when the vehicle is not moving.

Solange die Zuladung des Fahrzeuges sich nicht ändert, bleibt diese Justierung bestehen.As long as the payload of the vehicle does not change, it remains Adjustment exist.

NIit ihr ist der statische Druck berücksichtigt. so daß die an der Skala 11 abgelesene Höhe des Druckmittels bei Fahrt der Differenz zwischen dem dvnamischen und dem statischen Druck entspricht, also allein von der Fahrt des Schiffes abhängt.It takes into account the static pressure. so that at the Scale 11 read height of the pressure medium when driving the difference between the dynamic and corresponds to the static pressure, i.e. it depends solely on the speed of the ship.

LIan kann die Gasfeder auch dadurch unter eine beliebige Vorspannung setzen, daß man durch eine geeignete Bemessung eines anfangs luftgefüllten Gefäßes g dafür sorgt, daß die Flüssigkeit bis zur Nullmacke steht. wenn das Schiff keine Fahrt macht. Eine Vergrößerung des Gefäßes g hat also eine Vergrößerung der Vorspannung und damit eine Verkleinerung des Staurohres zur Folge, denn es wird dadurch die Flüssigkeitssäule, die bei einer bestimmten Fahrtgeschwindigkeit im Staurohr steht, verkleinert. Dies ist von großem Vorteil, und überhaupt ermöglicht es erst die Verwendung einer vorgespannten Gas feder, die Höhe der Flüssigkeitssäule und des Staurohres auf praktische Dimensionen zu reduzieren. Damit die Fahrt auf der mit äquidistanten Teilstrichen versehenen Skala 1 1 proportional der Höhe der Druckmittelflüssiglseit abgelesen werden kann, ist das Staurohr in einer nicht den Gegenstand der Erfindung bildenden Weise nach oben trompetenartig erweitert, da zwischen der Fahrt und der im Staurohr Io befindlichen Flüssigkeitsmenge ein nichtlinearer Zusammenhang besteht, der sich aus der Bernoullischen Gleichung ergibt. In this way, the gas spring can also be subjected to any preload put that one can by a suitable dimensioning of an initially air-filled vessel g ensures that the liquid is to the point of zero taste. if the ship is no Makes speed. An enlargement of the vessel g thus has an increase in the prestress and thus a reduction in the size of the pitot tube, because it becomes the Liquid column that is in the pitot tube at a certain speed, scaled down. This is a great advantage, and it is what makes it possible to use it in the first place a preloaded gas spring, the height of the liquid column and the pitot tube to be reduced to practical dimensions. So that the ride on the with equidistant Graduated scale 1 1 proportional to the height of the Druckmitteliquidlseit can be read, the pitot tube in one is not the subject of the invention forming way upward like a trumpet, since between the ride and the There is a non-linear relationship with the amount of liquid in the Pitot tube Io, which results from Bernoulli's equation.

Die zur Auffüllung und Regulierung der Gasfeder vorgesehene Einrichtung 12, I3 kann erfindungsgemäß durch einen Federrohrkörper ersetzt werden, wie er in Abb. 2 dargestellt ist. An den Deckel I ist. in das Innere von 10 hineinragend, ein Federrohrkörper oder Faltenbalg 17 gasdicht angeschlossen, welcher durch einen Deckel IS nach unten abgeschlossen ist. Er kann durch von außen erfolgende Betätigung einer Schraube I5 gedehnt oder verengt werden, wodurch der Druck der Gasfeder im übrigen Staurohr 10 steigt oder fällt und das Druckmittel in entsprechender Weise beeinflußt wird. The device intended for filling and regulating the gas spring 12, I3 can be replaced according to the invention by a spring tube body, as shown in FIG Fig. 2 is shown. To the lid I is. protruding into the interior of 10, a spring tube body or bellows 17 connected gas-tight, which by a Lid IS is closed at the bottom. It can be activated by external actuation a screw I5 can be stretched or narrowed, whereby the pressure of the gas spring in the remaining Pitot tube 10 rises or falls and the pressure medium in a corresponding manner being affected.

Die vorgeschaltete Dämpfungseinrichtung 2-6, die nicht den Gegenstand der Erfindung bildet, verfolgt den Zweck, D rucksch'vankungen des Druckmittels, die durch die periodische Wellenbewegung des Wassers (Dünung) hervorgerufen werden, zu unterdrücken. Zu diesem Zweck sind in einem großen Behälter 4, durch welchen das Druckmittel geleitet wird, zwei Düsenpaare 2, 2' und .3,3' vorgesehen. Findet nun in den Leitungszweigen I, 7 infolge einer Druckänderung eine Flüssigkeitsströmung statt, so wird diese durch die Wirkung der gegeneinander gerichteten Düsenpaare 2, 2', 3, 3' gedämpft. Diese Dämpfung ist um so wirksamer, je schneller die Druckschwankungen erfolgen. The upstream damping device 2-6, which is not the object of the invention, pursues the purpose of reducing pressure fluctuations in the pressure medium, caused by the periodic wave motion of the water (Swell) caused be suppressed. For this purpose 4, are in a large container which the pressure medium is directed, two pairs of nozzles 2, 2 'and .3,3' are provided. Now finds a flow of liquid in the line branches I, 7 as a result of a pressure change instead, this is caused by the action of the opposing pairs of nozzles 2, 2 ', 3, 3' attenuated. This damping is all the more effective, the faster the pressure fluctuations take place.

Außerdem ist über den Weg 6 an den Luftraum des Gefäßes 4 ein Druckausgleichsgefäß 5 angeschlossen. Dieser Raum saugt langsamere Drucksteigerungen auf und füllt langsamere Druckminderungen auf. Er dämpft daher die langsameren Druckmittelschwankungen, die auf die Wellenbewegungen des Wassers zurückgehen. Somit sorgt die Einrichtung 2-6 dafür, daß an die Fahrtmesser nur die Druckschwankungen gelangen, die einer Änderung der Fahrt entsprechen. In addition, via the path 6 to the air space of the vessel 4, there is a pressure equalization vessel 5 connected. This space soaks up slower pressure increases and fills slower ones Pressure reductions. It therefore dampens the slower pressure fluid fluctuations that go back to the undulations of the water. Thus the facility 2-6 takes care of for the fact that only the pressure fluctuations get to the airspeed indicator, those of a change correspond to the journey.

Der erfindungsgemäße Fahrtmesser ist in erster Linie als Hilfs- oder Ersatzinstrument gedacht. The airspeed indicator according to the invention is primarily used as an auxiliary or Replacement instrument thought.

Claims

PATENT CLAIMS: I. On the principle of measuring the difference between total pressure (static pressure + dynamic pressure) and static pressure Airspeed indicator for watercraft with a liquid column as a display device, characterized in that the pressure of the column of liquid can be changed by a Gas spring is loaded.

2. Airspeed indicator according to claim I, characterized in that for the Adjustment of the zero position in the space of the gas spring with a body that can be changed from the outside Volume, e.g. B. a spring tube body is installed.

3. Airspeed indicator according to claim I, characterized in that for the Zero position adjustment of the space of the gas spring via a valve with a manually closed actuating air pump is in communication.

4. Airspeed indicator according to claim I or one of the following claims, characterized in that the standing vessel for the liquid column below the Zero mark has an extension.

To distinguish the subject matter of the invention from the state of technology are The following publications were considered in the granting procedure: German U.S. Patent No. 292,342; Critical Patent No. 2I409 v. J. 1912.