JP2781647B2 - 対気速度検出装置 - Google Patents
対気速度検出装置Info
- Publication number
- JP2781647B2 JP2781647B2 JP20116290A JP20116290A JP2781647B2 JP 2781647 B2 JP2781647 B2 JP 2781647B2 JP 20116290 A JP20116290 A JP 20116290A JP 20116290 A JP20116290 A JP 20116290A JP 2781647 B2 JP2781647 B2 JP 2781647B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- airspeed
- steel wire
- frequency
- karman vortex
- tension
- Prior art date
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば航空機などに適用される対気速度検
出装置に関する。
出装置に関する。
第４図は従来の航空機に使用されている対気速度検出
装置の構造説明図である。図において、従来の装置は同
図（ａ）に示すように航空機の対気速度に比例して発生
するカルマン渦の発生頻度を超音波を用いて検出し、こ
の発生頻度を電気的に処理して対気速度を求めたり、或
いは同図（ｂ）に示すように大気温度を検出してこの信
号と、別途ピトー管で検出した対気速度圧の信号とを演
算処理して対気速度を求めたりする構造のものである。
装置の構造説明図である。図において、従来の装置は同
図（ａ）に示すように航空機の対気速度に比例して発生
するカルマン渦の発生頻度を超音波を用いて検出し、こ
の発生頻度を電気的に処理して対気速度を求めたり、或
いは同図（ｂ）に示すように大気温度を検出してこの信
号と、別途ピトー管で検出した対気速度圧の信号とを演
算処理して対気速度を求めたりする構造のものである。
上記のような従来の対気速度検出装置において、カル
マン渦を超音波を用いて検出し、対気速度を求める構造
のものは、検出器，送信器などが何れも高度な技術を要
するものであるため、装置が高価である。また、大気温
度と対気速度圧とを演算処理して対気速度を求める構造
のものは、対気速度を直接求めるものではないため、誤
差が大きい。
マン渦を超音波を用いて検出し、対気速度を求める構造
のものは、検出器，送信器などが何れも高度な技術を要
するものであるため、装置が高価である。また、大気温
度と対気速度圧とを演算処理して対気速度を求める構造
のものは、対気速度を直接求めるものではないため、誤
差が大きい。
本発明に係る対気速度検出装置は上記課題の解決を目
的にしており、被対気速度検出物に気流と対峙して張設
され上記気流によりカルマン渦を発生する索体と、該索
体の張力または長さを調整して上記索体を上記カルマン
渦と共振させる手段と、上記索体が共振する周波数から
演算により対気速度を得る手段とを備えた構成を特徴と
している。
的にしており、被対気速度検出物に気流と対峙して張設
され上記気流によりカルマン渦を発生する索体と、該索
体の張力または長さを調整して上記索体を上記カルマン
渦と共振させる手段と、上記索体が共振する周波数から
演算により対気速度を得る手段とを備えた構成を特徴と
している。
即ち、本発明に係る対気速度検出装置においては、被
対気速度検出物に張設した索体によりカルボン渦を発生
させるとともに索体の張力または長さを調整してカルマ
ン渦と共振させ、この索体が共振する周波数から演算に
より対気速度が求まるようになっており、索体がカルマ
ン渦と共振する周波数から直接対気速度が求められ、特
に高度な技術は要さない。
対気速度検出物に張設した索体によりカルボン渦を発生
させるとともに索体の張力または長さを調整してカルマ
ン渦と共振させ、この索体が共振する周波数から演算に
より対気速度が求まるようになっており、索体がカルマ
ン渦と共振する周波数から直接対気速度が求められ、特
に高度な技術は要さない。
第１図および第２図は本発明の一実施例に係る対気速
度検出装置の構造説明図である。図において、本実施例
に係る対気速度検出装置は航空機の対気速度の検出に使
用されるもので、第１図に示すように航空機の機体の外
板上に基板13を取り付け、この基板13上に支柱２を取り
付け、この両者にそれぞれ装着したプーリ４と固定ブラ
ケット９との間にピアノ線状の硬い鋼線１を張設してい
る。支柱２上部および基板13にはそれぞれ固定金具８が
取り付けられており、鋼線１の両端を確実に固定して鋼
線１の長さを一定とし、機体の内部に引き込まれている
鋼線１の一端はプーリ４に固定されている。このプーリ
４はプーリ４と同軸の歯車６に継がれ、歯車６は歯車５
を介してモータ７により回転するようになっており、回
転する方向によって鋼線１の張力を変えて鋼線１の一次
共振周波数を種々に変える。また、第２図に示すように
モータ７の回転の信号は演算器15に伝えられるようにな
っており、また支柱２の中にはマイクロフォン３が設置
されていてマイクロフォン３は、気流が鋼線１に当たっ
て発生するカルマン渦により鋼線１が振動する周波数を
信号として拾い、これを増幅器で増幅し、周波数を電圧
に変換するｆ−ｖ変換器14で電圧信号に変換して演算器
15に入れる。演算器15はモータ７の回転角から鋼線１の
張力を演算し、この張力から得られた鋼線１の一次共振
周波数と鋼線１が振動する周波数とを比較して両者が等
しければこの値から航空機の対気速度を演算により求
め、この信号を必要に応じて指示器或いは制御系統など
へ送る。鋼線１の一次共振周波数が振動する周波数より
も大きい場合はモータ７を回転させて鋼線１の張力を緩
め、小さい場合は鋼線１の張力を強めて両者を等しくす
る。
度検出装置の構造説明図である。図において、本実施例
に係る対気速度検出装置は航空機の対気速度の検出に使
用されるもので、第１図に示すように航空機の機体の外
板上に基板13を取り付け、この基板13上に支柱２を取り
付け、この両者にそれぞれ装着したプーリ４と固定ブラ
ケット９との間にピアノ線状の硬い鋼線１を張設してい
る。支柱２上部および基板13にはそれぞれ固定金具８が
取り付けられており、鋼線１の両端を確実に固定して鋼
線１の長さを一定とし、機体の内部に引き込まれている
鋼線１の一端はプーリ４に固定されている。このプーリ
４はプーリ４と同軸の歯車６に継がれ、歯車６は歯車５
を介してモータ７により回転するようになっており、回
転する方向によって鋼線１の張力を変えて鋼線１の一次
共振周波数を種々に変える。また、第２図に示すように
モータ７の回転の信号は演算器15に伝えられるようにな
っており、また支柱２の中にはマイクロフォン３が設置
されていてマイクロフォン３は、気流が鋼線１に当たっ
て発生するカルマン渦により鋼線１が振動する周波数を
信号として拾い、これを増幅器で増幅し、周波数を電圧
に変換するｆ−ｖ変換器14で電圧信号に変換して演算器
15に入れる。演算器15はモータ７の回転角から鋼線１の
張力を演算し、この張力から得られた鋼線１の一次共振
周波数と鋼線１が振動する周波数とを比較して両者が等
しければこの値から航空機の対気速度を演算により求
め、この信号を必要に応じて指示器或いは制御系統など
へ送る。鋼線１の一次共振周波数が振動する周波数より
も大きい場合はモータ７を回転させて鋼線１の張力を緩
め、小さい場合は鋼線１の張力を強めて両者を等しくす
る。
第３図は本発明の他の実施例に係る対気速度検出装置
の構造説明図である。図において、本実施例に係る対気
速度検出装置は航空機における対気速度の検出に使用さ
れるもので、図に示すように航空機の機体の外板に基板
13を介して可動台座12を取り付け、この基板13上に支柱
２を取り付けこの支柱２に装着した固定ブラケット９と
可動台座12との間にピアノ線状の硬い鋼線１を張設して
いる。支柱２上部および可動台座12にはそれぞれ固定金
具８が取り付けられており、鋼線１の両端を確実に固定
している。可動台座12はラップギヤ11および平歯車10と
を組合わせた機構により機体の内外方向に移動するよう
になっており、この移動する方向によって鋼線１の長さ
を変えて鋼線１の一次共振周波数を種々に変える。ま
た、上記の実施例に係る対気速度検出装置と同様に支柱
２の中にはマイクロフォン３が設置されていてマイクロ
フォン３は、気流が鋼線１に当たって発生するカルマン
渦により鋼線１が振動する周波数を信号として拾い、こ
れを増幅器で増幅し、周波数を電圧に変換するｆ−ｖ変
換器14で電圧信号に変換して演算器15に入れる。演算器
15は可動台座12の位置から鋼線１の長さを演算し、この
長さから得られる鋼線１の一次共振周波数と鋼線１が振
動する周波数とを比較して両者が等しければこの値から
航空機の対気速度を演算により求め、この信号を必要に
応じて指示器或いは制御系統などへ送る。鋼線１の一次
共振周波数が振動する周波数よりも小さい場合は、ラッ
プギヤ11および平歯車10により可動台座９を機体の外方
向へ移動させて鋼線１を短かくし、小さい場合は長くし
て両者を等しくする。
の構造説明図である。図において、本実施例に係る対気
速度検出装置は航空機における対気速度の検出に使用さ
れるもので、図に示すように航空機の機体の外板に基板
13を介して可動台座12を取り付け、この基板13上に支柱
２を取り付けこの支柱２に装着した固定ブラケット９と
可動台座12との間にピアノ線状の硬い鋼線１を張設して
いる。支柱２上部および可動台座12にはそれぞれ固定金
具８が取り付けられており、鋼線１の両端を確実に固定
している。可動台座12はラップギヤ11および平歯車10と
を組合わせた機構により機体の内外方向に移動するよう
になっており、この移動する方向によって鋼線１の長さ
を変えて鋼線１の一次共振周波数を種々に変える。ま
た、上記の実施例に係る対気速度検出装置と同様に支柱
２の中にはマイクロフォン３が設置されていてマイクロ
フォン３は、気流が鋼線１に当たって発生するカルマン
渦により鋼線１が振動する周波数を信号として拾い、こ
れを増幅器で増幅し、周波数を電圧に変換するｆ−ｖ変
換器14で電圧信号に変換して演算器15に入れる。演算器
15は可動台座12の位置から鋼線１の長さを演算し、この
長さから得られる鋼線１の一次共振周波数と鋼線１が振
動する周波数とを比較して両者が等しければこの値から
航空機の対気速度を演算により求め、この信号を必要に
応じて指示器或いは制御系統などへ送る。鋼線１の一次
共振周波数が振動する周波数よりも小さい場合は、ラッ
プギヤ11および平歯車10により可動台座９を機体の外方
向へ移動させて鋼線１を短かくし、小さい場合は長くし
て両者を等しくする。
このように、上記２つの実施例に係る対気速度検出装
置は、何れも気流が鋼線１に当たって発生するカルマン
渦で鋼線１を振動させるようにしており、鋼線１の長さ
をｌ、張力をＴとすると、鋼線１の一次共振周波数は である。但し、ρは鋼線１の密度である。また、カルマ
ン渦の発生頻度は鋼線１の直径をｄ、気流の流度をｖと
すると、 である。但し、Ｓは定数である。鋼線１はカルマン渦の
発生方向と直角の方向に力を受け、カルマン渦の発生頻
度f2で繰り返し荷重を受けて振動する。この発生頻度f2
が鋼線１の一次共振周波数f1と一致した場合に鋼線１は
共振して激しく振動するので、このときの振動の周波数 から演算によって対気速度ｖを得るようになっている。
置は、何れも気流が鋼線１に当たって発生するカルマン
渦で鋼線１を振動させるようにしており、鋼線１の長さ
をｌ、張力をＴとすると、鋼線１の一次共振周波数は である。但し、ρは鋼線１の密度である。また、カルマ
ン渦の発生頻度は鋼線１の直径をｄ、気流の流度をｖと
すると、 である。但し、Ｓは定数である。鋼線１はカルマン渦の
発生方向と直角の方向に力を受け、カルマン渦の発生頻
度f2で繰り返し荷重を受けて振動する。この発生頻度f2
が鋼線１の一次共振周波数f1と一致した場合に鋼線１は
共振して激しく振動するので、このときの振動の周波数 から演算によって対気速度ｖを得るようになっている。
また、このときの となるように鋼管１の長さｌ或いは張力Ｔを調整するこ
とにより鋼線１の一次共振周波数f1を変えて鋼線１をカ
ルマン渦と共振させるようになっている。これらの装置
はこのようにして鋼線１をカルマン渦に共振させ、その
共振により発生する音波をマイクロフォン３により拾っ
てその周波数を電気的に処理することにより、カルマン
渦の発生頻度f2に比例した電気信号から対気速度を得る
簡便な構造になっているので、機器が簡単で廉価であ
る。また、対気速度ｖを鋼線１がカルマン渦と共振する
周波数から直接求める構造になっているので、精度良く
対気速度を検出することができる。
とにより鋼線１の一次共振周波数f1を変えて鋼線１をカ
ルマン渦と共振させるようになっている。これらの装置
はこのようにして鋼線１をカルマン渦に共振させ、その
共振により発生する音波をマイクロフォン３により拾っ
てその周波数を電気的に処理することにより、カルマン
渦の発生頻度f2に比例した電気信号から対気速度を得る
簡便な構造になっているので、機器が簡単で廉価であ
る。また、対気速度ｖを鋼線１がカルマン渦と共振する
周波数から直接求める構造になっているので、精度良く
対気速度を検出することができる。
本発明に係る対気速度検出装置は前記の通り構成され
ており、索体がカルマン渦と共振する周波数から直接対
気速度が求められ、特に高度な技術を要さないので、装
置が安価で誤差も小さい。
ており、索体がカルマン渦と共振する周波数から直接対
気速度が求められ、特に高度な技術を要さないので、装
置が安価で誤差も小さい。
第１図（ａ）は本発明の一実施例に係る対気速度検出装
置の正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断
面図、同図（ｃ）は同図（ａ）におけるｃ−ｃ矢視図、
第２図はそのシステムブロック図、第３図（ａ）は本発
明の他の実施例に係る対気速度検出装置の正面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図、同図（ｃ）
は同図（ａ）におけるｃ−ｃ矢視図、第４図（ａ），
（ｂ）はそれぞれ従来の対気速度検出装置の斜視図であ
る。 １……鋼線、２……支柱、 ３……マイクロフォン、４……プーリ、 5,6……傘歯車、７……モータ、 ８……固定金具、９……固定ブラケット、 10……平歯車、11……ラップギヤ、 12……可動台座、13……基板、 14……ｆ−ｖ変換器、15……演算器。
置の正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断
面図、同図（ｃ）は同図（ａ）におけるｃ−ｃ矢視図、
第２図はそのシステムブロック図、第３図（ａ）は本発
明の他の実施例に係る対気速度検出装置の正面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図、同図（ｃ）
は同図（ａ）におけるｃ−ｃ矢視図、第４図（ａ），
（ｂ）はそれぞれ従来の対気速度検出装置の斜視図であ
る。 １……鋼線、２……支柱、 ３……マイクロフォン、４……プーリ、 5,6……傘歯車、７……モータ、 ８……固定金具、９……固定ブラケット、 10……平歯車、11……ラップギヤ、 12……可動台座、13……基板、 14……ｆ−ｖ変換器、15……演算器。
Claims (1)
- 【請求項１】被対気速度検出物に気流と対峙して張設さ
れ上記気流によりカルマン渦を発生する索体と、該索体
の張力または長さを調整して上記索体を上記カルマン渦
と共振させる手段と、上記索体が共振する周波数から演
算により対気速度を得る手段とを備えたことを特徴とす
る対気速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20116290A JP2781647B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 対気速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20116290A JP2781647B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 対気速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486563A JPH0486563A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2781647B2 true JP2781647B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=16436402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20116290A Expired - Lifetime JP2781647B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 対気速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781647B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7854548B2 (en) * | 2006-12-19 | 2010-12-21 | Rosemount Aerospace Inc. | Integrated total air temperature probe and electronics |
| JP5309818B2 (ja) * | 2008-09-10 | 2013-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | 気流状態監視装置 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20116290A patent/JP2781647B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0486563A (ja) | 1992-03-19 |
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