RU213256U1 - Model for an aerodynamic experiment with an integrated probe via a wireless communication channel - Google Patents

Model for an aerodynamic experiment with an integrated probe via a wireless communication channel Download PDF

Info

Publication number
RU213256U1
RU213256U1 RU2022101954U RU2022101954U RU213256U1 RU 213256 U1 RU213256 U1 RU 213256U1 RU 2022101954 U RU2022101954 U RU 2022101954U RU 2022101954 U RU2022101954 U RU 2022101954U RU 213256 U1 RU213256 U1 RU 213256U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
model
wireless communication
probe
transceiver
aerodynamic
Prior art date
Application number
RU2022101954U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Алтаевич Котов
Сергей Юрьевич Лаврентьев
Николай Германович Соловьев
Андрей Николаевич Шемякин
Михаил Юрьевич Якимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики Российской академии наук им. А.Ю. Ишлинского (ИПМех РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики Российской академии наук им. А.Ю. Ишлинского (ИПМех РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики Российской академии наук им. А.Ю. Ишлинского (ИПМех РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU213256U1 publication Critical patent/RU213256U1/en

Links

Images

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике, а именно к аэродинамическим моделям для исследования интегрированным зондом у поверхности модели, испытываемой в аэродинамических трубах. Для обеспечения возможности измерения зондовым методом во время эксперимента на поверхности модели при ее испытаниях в аэродинамических трубах предлагаемая модель имеет разборный корпус с размещением всех необходимых устройств внутри корпуса модели и использованием беспроводной технологий обмена данными. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Figure 00000001
The proposed utility model relates to measuring technology, namely to aerodynamic models for studying with an integrated probe near the surface of a model tested in wind tunnels. To ensure the possibility of measuring by the probe method during the experiment on the surface of the model during its testing in wind tunnels, the proposed model has a collapsible body with all the necessary devices placed inside the model body and using wireless data exchange technologies. 4 w.p. f-ly, 2 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к аэродинамическим моделям для исследования зондовым методом характеристик плазменного слоя у поверхности модели, испытываемой в аэродинамических трубах.The utility model relates to measuring technology, namely to aerodynamic models for studying the characteristics of the plasma layer near the surface of the model tested in wind tunnels by the probe method.

Характеристики плазменного слоя, появляющегося около поверхности летательных аппаратов при высоких скоростях полета в атмосферах планет Солнечной системы, очень важны, поскольку интенсивный нагрев газа у поверхности аппарата приводит к необходимости учета разнообразных физико-химических процессов. Корректное экспериментальное моделирование условий высокоскоростного полета на различной высоте в атмосферах планет позволяет получить важные данные для проведения дальнейших расчетно-теоретических и экспериментальных исследований гиперзвуковой аэротермодинамики и отработки моделей компьютерной аэрофизики [Суржиков С.Т. Радиационная газовая динамика спускаемых космических аппаратов. Многотемпературные модели // Москва: ИПМех РАН, 2013]. Наземные экспериментальные исследования по описанию характеристик плазмы различных газов и их смесей, нагретых аэродинамическим способом, около поверхности элементов модели летательного аппарата, обтекаемой этой плазмой, имеют высокую актуальность.The characteristics of the plasma layer that appears near the surface of aircraft at high flight speeds in the atmospheres of the planets of the Solar System are very important, since intense heating of the gas near the surface of the apparatus leads to the need to take into account various physical and chemical processes. Correct experimental modeling of high-speed flight conditions at different altitudes in planetary atmospheres allows obtaining important data for further theoretical and experimental studies of hypersonic aerothermodynamics and development of computer aerophysics models [Surzhikov S.T. Radiative gas dynamics of descent space vehicles. Multi-temperature models // Moscow: IPMekh RAN, 2013]. Ground-based experimental studies on the description of the characteristics of the plasma of various gases and their mixtures, heated by an aerodynamic method, near the surface of the elements of the aircraft model, flown around by this plasma, are of high relevance.

В аэродинамическом эксперименте регистрация характеристик плазменного слоя у поверхности модели может осуществляться зондовыми методами с помощью применения специальных устройств типа зонд [Звегинцев В.И. Газодинамические установки кратковременного действия // Новосибирск: Параллель, 2014]. Зонд содержит электрод (металлическийIn an aerodynamic experiment, the registration of the characteristics of the plasma layer near the surface of the model can be carried out by probe methods using special probe-type devices [Zvegintsev V.I. Short-term gas-dynamic installations // Novosibirsk: Parallel, 2014]. The probe contains an electrode (metal

проводник), или несколько электродов, которые вводятся в плазменный слой. Их потенциал фиксируется относительно опорного электрода, что позволяет находить локальные характеристики плазмы (пространственное распределение параметров). Тем не менее, в силу пространственных ограничений, применение нескольких таких зондов, установленных на модели, является неэффективным с точки зрения минимизации габаритов. Также остается нерешенной задача синхронизации показаний зондов при эксперименте, и в случае, когда требуется точно по времени сопоставлять динамику изменения характеристик плазменного слоя в разных точках у поверхности модели (при быстропротекающих процессах), использование таких независимых зондов без дополнительной системы синхронизации бесполезно.conductor), or several electrodes that are introduced into the plasma layer. Their potential is fixed relative to the reference electrode, which makes it possible to find local plasma characteristics (spatial distribution of parameters). However, due to space limitations, the use of several such probes installed on the model is inefficient in terms of minimizing the dimensions. The problem of synchronizing the readings of the probes during the experiment also remains unsolved, and in the case when it is required to compare exactly in time the dynamics of changes in the characteristics of the plasma layer at different points near the surface of the model (for fast processes), the use of such independent probes without an additional synchronization system is useless.

Можно сделать вывод, что при использовании устройств такого рода в аэродинамическом эксперименте целесообразно осуществлять сбор, хранение и передачу упорядоченных данных от зондов непосредственно на модели (внутри нее).It can be concluded that when using devices of this kind in an aerodynamic experiment, it is advisable to collect, store, and transfer ordered data from probes directly to the model (inside it).

Известно устройство [Р.Г. Искандеров, Л.М. Искандерова. Многофункциональный беспроводной контроллер. Патент RU81359U1, 2008] содержащее микропроцессор, обеспечивающий обработку полученной информации с внешних объектов, перевод информации в цифровой код, запись в энергонезависимую память для хранения и подготовку ее для передачи по беспроводной связи, функцию установки интервала времени, по истечении которого вся информация автоматически передается на диспетчерский пункт, управление и контроль GSM/GPRS-модулем и радио модулем, связанный с часами реального времени, энергонезависимой памятью для хранения информации, интерфейсом RS232, интерфейсом RS485 для подключения внешних устройств, GSM/GPRS-модулем с антенной для непрерывной двухсторонней связи с диспетчерским пунктом через Интернет, радиомодулем с антенной для соединения с удаленными на расстояние до 3 км внешними объектами через радиоканал, двумя узлами управления внешними объектами для реализации управления двумя внешними объектами, узлом согласования входных дискретных сигналов для получения информации о состоянии внешних объектов, в том числе с датчиков охранной сигнализации, с гальванически развязанным узлом преобразования тока в напряжение для подключения токовых датчиков с токами от 0 до 100 А, с резервным питанием для автономной работы, датчиком температуры и обогревателем для поддержки необходимой температуры в корпусе контроллера в зимнее время и др.Known device [R.G. Iskanderov, L.M. Iskanderova. Multifunctional wireless controller. Patent RU81359U1, 2008] containing a microprocessor that provides processing of information received from external objects, converting information into a digital code, writing to non-volatile memory for storage and preparing it for transmission over a wireless connection, the function of setting a time interval after which all information is automatically transmitted to control room, control and monitoring of a GSM/GPRS module and a radio module connected to a real-time clock, non-volatile memory for storing information, an RS232 interface, an RS485 interface for connecting external devices, a GSM/GPRS module with an antenna for continuous two-way communication with the control room point via the Internet, a radio module with an antenna for connecting to external objects remote at a distance of up to 3 km via a radio channel, two external object control nodes for realizing the control of two external objects, an input discrete signal matching node for obtaining information about the state of external objects s, including those from security alarm sensors, with a galvanically isolated current-to-voltage conversion unit for connecting current sensors with currents from 0 to 100 A, with backup power for autonomous operation, a temperature sensor and a heater to maintain the required temperature in the controller housing in winter time, etc.

Известно изобретение беспроводной контроллер датчиков [А.С. Тюнегов, В.Н. Овчинников, М.Ф. Гарипов, В.А. Мансуров. Беспроводной контроллер датчиков. Патент RU2701103C1, 2018], содержащий процессорный модуль для исполнения управляющих программ, со встроенными часами реального времени, ОЗУ, блок интерфейса Ethernet для соединения с управляющим компьютером, блоки интерфейса RS-485, предназначенные для обработки сигналов от внешних датчиков и формирования сигналов управления исполнительными механизмами, светодиодные индикаторы, клеммы для подсоединения интерфейсов, при этом в схему контроллера введены блок интерфейса 1-wire, предназначенный для обработки сигналов от внешних датчиков, блок управления аналого-цифровым преобразователем, совмещенный с реле для управления цепями питания внешних устройств, GSM-модем для обеспечения беспроводной связи, блок интерфейса USB для параметризации контроллера и перепрошивки микроконтроллера, отличающийся тем, что содержит блок приема-передачи радиосигнала, в качестве которого выступает радиотрансивер – радиочип Lora, преобразователь питания, выполняющий функцию понижающего преобразователя напряжения постоянного тока, который содержит разъем для подключения химического источника тока, кроме того, интерфейс связи RS485, выполненный гальванически изолированным, а также содержит блок энергонезависимой памяти,It is known the invention of a wireless sensor controller [A.S. Tyunegov, V.N. Ovchinnikov, M.F. Garipov, V.A. Mansurov. Wireless sensor controller. Patent RU2701103C1, 2018], containing a processor module for executing control programs with a built-in real-time clock, RAM, an Ethernet interface unit for connecting to a control computer, RS-485 interface units designed to process signals from external sensors and generate control signals for actuators , LED indicators, terminals for connecting interfaces, while the controller circuit includes a 1-wire interface unit designed to process signals from external sensors, an analog-to-digital converter control unit combined with a relay for controlling power circuits of external devices, a GSM modem for providing wireless communication, a USB interface unit for parameterizing the controller and flashing the microcontroller, characterized in that it contains a radio signal receiving and transmitting unit, which is a radio transceiver - a Lora radio chip, a power converter that acts as a step-down voltage converter DC, which contains a connector for connecting a chemical current source, in addition, an RS485 communication interface made galvanically isolated, and also contains a non-volatile memory block,

цифровой канал связи UART для подключения различных датчиков, причем беспроводной контроллер конструктивно выполнен на одной печатной плате для обеспечения двусторонних каналов связи между всеми элементами, находящимися на плате.digital UART communication channel for connecting various sensors, and the wireless controller is structurally made on one printed circuit board to provide two-way communication channels between all elements on the board.

Из описания приведённых выше изобретений следует, что сферами их применения являются измерительные системы контроля состояния и управления режимами оборудования удаленных объектов, таких как, артезианские скважины, лифтовые хозяйства, а также приборы учета расхода воды, тепла, газа, электроэнергии и других учетных приборов коммунального хозяйства, нефтедобывающая промышленность. В приведенных сферах нет жестких требований к минимизации габаритов.From the description of the above inventions, it follows that their areas of application are measuring systems for monitoring the state and controlling the modes of equipment of remote objects, such as artesian wells, elevator facilities, as well as meters for measuring the consumption of water, heat, gas, electricity and other accounting devices for public utilities , oil industry. In these areas, there are no strict requirements for minimizing dimensions.

Недостатком данных контроллеров при их применении является то, что они не позволяют решить поставленную задачу, т.е. задачу измерения зондовым методом, а решают только ее часть, связанную с обработкой, хранением и передачей информации, кроме того наличие избыточных интерфейсов, крупных разъемов и клемм (например, Ethernet), приводят к увеличению общих габаритов модели.The disadvantage of these controllers when they are used is that they do not allow solving the problem, i.e. the problem of measurement by the probe method, but solve only part of it related to the processing, storage and transmission of information, in addition, the presence of redundant interfaces, large connectors and terminals (for example, Ethernet), lead to an increase in the overall dimensions of the model.

Задачей предлагаемой полезной модели является преодоление вышеуказанных недостатков и обеспечение возможности измерения зондовым методом во время эксперимента на поверхности модели при ее испытаниях в аэродинамических трубах с использованием беспроводной технологий обмена данными с размещением всех необходимых устройств внутри корпуса модели.The objective of the proposed utility model is to overcome the above disadvantages and provide the possibility of measuring by the probe method during the experiment on the surface of the model when it is tested in wind tunnels using wireless data exchange technologies with the placement of all necessary devices inside the model case.

Поставленная задача решается тем, что модель для аэродинамического эксперимента с интегрированным зондом по беспроводному каналу связи, состоит из разборного корпуса, геометрически подобного натурному объекту, и установленных в него зонда и печатной платы, содержащей последовательно соединенные сменяемый источник питания, импульсный преобразователь напряжения, приемопередатчик беспроводной связи, микроконтроллер с встроенными АЦП,The problem is solved by the fact that the model for an aerodynamic experiment with an integrated probe via a wireless communication channel consists of a collapsible body, geometrically similar to a natural object, and a probe installed in it and a printed circuit board containing a replaceable power source connected in series, a pulse voltage converter, a wireless transceiver communication, microcontroller with built-in ADC,

обеспечивающий синхронную обработку показаний зондов и перевод их в цифровой код, запись и чтение из энергонезависимой памяти, управление и контроль приемопередатчика, энергонезависимую память для хранения показаний зонда.providing synchronous processing of probe readings and converting them into a digital code, writing and reading from non-volatile memory, control and monitoring of the transceiver, non-volatile memory for storing probe readings.

Поставленная задача также достигается тем, что количество зондов может быть более одного.The task is also achieved by the fact that the number of probes can be more than one.

Поставленная задача также достигается тем, что приемопередатчик беспроводной связи представляет собой приемопередатчик беспроводной связи Bluetooth.This object is also achieved in that the wireless communication transceiver is a Bluetooth wireless communication transceiver.

Поставленная задача также достигается тем, что приемопередатчик беспроводной связи представляет собой приемопередатчик беспроводной связи Wi-FiThe task is also achieved in that the wireless communication transceiver is a Wi-Fi wireless communication transceiver.

Поставленная задача также достигается тем, что приемопередатчик беспроводной связи представляет собой приемопередатчик беспроводной связи в диапазоне UFH.The objective is also achieved in that the wireless communication transceiver is a wireless communication transceiver in the UFH range.

Применение приемопередатчика беспроводной связи позволяет поддерживать стабильную связь между моделью и персональной ЭВМ на типичных для экспериментов расстояниях (расстояние между аэродинамической трубой и ЭВМ обычно не превышает десяти метров). Стоит отметить, что большинство современных портативных ЭВМ (плашнетов и ноутбуков) штатно оснащены модулями беспроводной связи. Также есть возможность получать данные на смартфон.The use of a wireless transceiver makes it possible to maintain a stable connection between the model and a personal computer at distances typical for experiments (the distance between a wind tunnel and a computer usually does not exceed ten meters). It should be noted that most modern portable computers (tablets and laptops) are regularly equipped with wireless communication modules. It is also possible to receive data on a smartphone.

Применение импульсного повышающего/понижающего преобразователя напряжения позволяет с высоким КПД регулировать напряжение питания, а также позволяет работать устройству при напряжении на аккумуляторе как выше, так и ниже установленного на выходе преобразователя напряжения, таким образом используется вся емкость аккумулятора.The use of a pulse step-up / step-down voltage converter allows you to regulate the supply voltage with high efficiency, and also allows the device to operate at a battery voltage both above and below the voltage converter installed at the output, thus using the entire battery capacity.

Применение микроконтроллера со встроенными АЦП позволяет изготовить печатную плату с меньшими габаритами, чем в случае с применением отдельных АЦП.The use of a microcontroller with built-in ADCs makes it possible to manufacture a printed circuit board with smaller dimensions than in the case of using separate ADCs.

Использование сменяемых аккумуляторов позволяет почти постоянно использовать модель – при необходимости разрядившиеся аккумуляторы заменяются, т.е. прерывание эксперимента на длительное время для зарядки модели не происходит. Для смены аккумуляторов необходимо разобрать и собрать корпус.The use of replaceable batteries allows almost constant use of the model - if necessary, the discharged batteries are replaced, i.e. there is no interruption of the experiment for a long time to charge the model. To change the batteries, you need to disassemble and assemble the case.

На сегодняшний день такие электронные компоненты как микроконтроллер, энергонезависимая память, приемопередатчик, регулятор напряжения имеют характерные размеры порядка одного квадратного сантиметра (наименьшую площадь на печатной плате занимают микросхемы с выводом сигналов по типу BGA (Ball grid array)), что в совокупности позволяет изготовить печатную плату с площадью не более 4×4 см2, что, в свою очередь, позволяет изготовить модель (с установленной печатной платой и датчиками) с характерными размерами не более 50×50×50 см3, что соотносится с размерами обычных испытываемых моделей, в т.ч. в ударных трубах, формирующих высокоскоростной краткосрочный набегающий поток. Соответственно, заявляемая полезная модель позволяет изготавливать модели для испытания в обычных аэродинамических установках любого типа.To date, such electronic components as a microcontroller, non-volatile memory, a transceiver, a voltage regulator have characteristic dimensions of the order of one square centimeter (the smallest area on a printed circuit board is occupied by microcircuits with signal output of the BGA (Ball grid array) type), which together makes it possible to manufacture a printed circuit board. board with an area of not more than 4×4 cm 2 , which, in turn, allows to manufacture a model (with installed printed circuit board and sensors) with characteristic dimensions of not more than 50×50×50 cm 3 , which corresponds to the dimensions of conventional tested models, in including in shock tubes that form a high-speed short-term oncoming flow. Accordingly, the claimed utility model makes it possible to manufacture models for testing in conventional aerodynamic installations of any type.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 – модель для аэродинамического эксперимента, фиг. 2 – применение модели в аэродинамическом эксперименте.The essence of the utility model is illustrated by drawings: Fig. 1 – model for aerodynamic experiment, fig. 2 - application of the model in an aerodynamic experiment.

Модель для аэродинамического эксперимента состоит из разборного корпуса 1, геометрически подобного натурному объекту, установленных в него зондов 2 и печатной платы 3. Печатная плата 3 содержит сменяемый источник питания 4 (аккумуляторную батарею) для питания модели; микроконтроллер 5 со встроенными АЦП 6, обеспечивающий синхронную обработку показаний зонда (зондов) 2 и перевод их в цифровой код, запись,The model for an aerodynamic experiment consists of a collapsible body 1, geometrically similar to a natural object, probes 2 installed in it, and a printed circuit board 3. The printed circuit board 3 contains a replaceable power source 4 (battery) to power the model; microcontroller 5 with built-in ADC 6, which provides synchronous processing of the readings of the probe (probes) 2 and converting them into a digital code, recording,

чтение и хранение показаний зонда(ов) 2, полученных во время аэродинамического эксперимента, в энергонезависимой памяти 7, управление и контроль приемопередатчиком беспроводной связи 8; энергонезависимую память 7; приемопередатчик беспроводной связи 8 для беспроводной передачи данных на персональную ЭВМ 9, находящуюся вне секций аэродинамической установки, которая также оснащена приемопередатчиком беспроводной связи; повышающий/понижающий импульсный преобразователь напряжения 10 для обеспечения необходимого напряжения питания микроконтроллера 5, энергонезависимой памяти 7 и приемопередатчика беспроводной связи 8.reading and storing the readings of the probe(s) 2, obtained during the aerodynamic experiment, in the non-volatile memory 7, control and monitoring of the wireless transceiver 8; non-volatile memory 7; a wireless communication transceiver 8 for wireless data transmission to a personal computer 9 located outside the sections of the aerodynamic installation, which is also equipped with a wireless communication transceiver; step-up / step-down pulse voltage converter 10 to provide the necessary supply voltage to the microcontroller 5, non-volatile memory 7 and wireless communication transceiver 8.

При проведении эксперимента (фиг. 2) в тракте аэродинамической установки 11 формируется газодинамическое течение. Расширяясь через сопло 12, набегающий поток 13 воздействует на исследуемую модель (корпус модели 1). Воздействие происходит в рабочей секции 14, позволяющей имитировать начальные газодинамические условия до обтекания. Модель 1 размещается в секции 14 с помощью державки 15. К державке 15 уже не предъявляются требования по наличию каналов и минимальному сечению для их прокладки. С использованием зонда(ов) 2, размещенных в корпусе модели 1, регистрируются изменения характеристик плазменного слоя у поверхности модели во время эксперимента согласно схеме, представленной на фиг. 1. Также, согласно фиг. 1, с использованием технологии беспроводной связи происходит передача показаний на персональные ЭВМ 9, которые находятся снаружи.During the experiment (Fig. 2) in the path of the aerodynamic installation 11, a gas-dynamic flow is formed. Expanding through the nozzle 12, the oncoming flow 13 affects the model under study (model body 1). The impact occurs in the working section 14, which allows you to simulate the initial gas-dynamic conditions before the flow. Model 1 is placed in section 14 using holder 15. Holder 15 is no longer subject to requirements for the presence of channels and the minimum cross section for their laying. Using the probe(s) 2 placed in the body of the model 1, changes in the characteristics of the plasma layer near the surface of the model are recorded during the experiment according to the scheme shown in Fig. 1. Also referring to FIG. 1, using wireless communication technology, readings are transmitted to personal computers 9 that are located outside.

За счет использования беспроводной связи с ЭВМ отсутствует необходимость прокладывания проводных соединений от зондов на модели через корпус модели, ее державку и рабочую секцию установки. Поскольку в рабочей секции создаются специальные условия (давление, температура), обеспечение герметичности разъемов проводов на всех местах соединений является сложной задачей, требующей решения. При использовании предлагаемого устройства, необходимость в ее решении отсутствует.Due to the use of wireless communication with a computer, there is no need to lay wired connections from the probes to the model through the model body, its holder and the working section of the installation. Since special conditions (pressure, temperature) are created in the working section, ensuring the tightness of wire connectors at all connection points is a difficult task that needs to be solved. When using the proposed device, there is no need for its solution.

Технологии микроэлектроники постоянно совершенствуются, а устройства хранения, обработки и передачи информации постоянно уменьшаются в размерах. Можно сказать, что габариты модели непосредственно ограничиваются размерами и конструкционными особенностями зондов (измерительных устройств), которые применяются на модели. Малые габариты модели (порядка нескольких см) особенно востребованы в установках, в которых трудно сформировать набегающий поток больших размеров (к таким установкам можно отнести ударные аэродинамические трубы).Microelectronics technologies are constantly improving, and devices for storing, processing and transmitting information are constantly decreasing in size. We can say that the dimensions of the model are directly limited by the dimensions and design features of the probes (measuring devices) that are used on the model. The small dimensions of the model (of the order of several cm) are especially in demand in installations in which it is difficult to form a large freestream (impact wind tunnels can be attributed to such installations).

При этом размещаемые в модели устройства не требуют усложнения или дублирования, т.к. количество соединений внутри модели между ее элементами (элемент питания для зондов, средство регистрации, средство хранения данных и т.д.) минимизируется. Все устройства в единственном экземпляре и обрабатывают показания всех зондов одновременно благодаря системе синхронизации.At the same time, the devices placed in the model do not require complication or duplication, since the number of connections within the model between its elements (power element for probes, recording facility, data storage facility, etc.) is minimized. All devices are one-of-a-kind and process the readings of all probes simultaneously thanks to the synchronization system.

Также это позволяет получить дополнительное место для размещения зондов и увеличить количество используемых средств измерения на поверхности модели, благодаря чему осуществляется более полная и подробная регистрация характеристик плазменного слоя у поверхности модели во время аэродинамического эксперимента.It also makes it possible to obtain additional space for placing probes and increase the number of measuring instruments used on the surface of the model, due to which a more complete and detailed registration of the characteristics of the plasma layer near the surface of the model is carried out during an aerodynamic experiment.

Поскольку печатная плата, размещаемая в модели, универсальна для любого количества зондов (не превышающего возможности обработки микроконтроллера) размеры стремятся к ограничению лишь габаритами и особенностями функционирования используемых зондов или средств измерения, появляется возможность установки на модель дополнительного числа зондов или других датчиков. Это позволяет осуществлять более полную регистрацию и получать подробный профиль распределения характеристик плазменного слоя у поверхности модели во время эксперимента.Since the printed circuit board placed in the model is universal for any number of probes (not exceeding the processing capacity of the microcontroller), the dimensions tend to be limited only by the dimensions and features of the functioning of the probes or measuring instruments used, it becomes possible to install an additional number of probes or other sensors on the model. This makes it possible to carry out a more complete registration and obtain a detailed profile of the distribution of the characteristics of the plasma layer near the surface of the model during the experiment.

Благодаря беспроводному обмену данными эксперимента по каналу связи, например Bluetooth, появляется возможность осуществлять регистрацию характеристик плазменного слоя у поверхности модели во время эксперимента удаленно. Рабочее место оператора технически не привязано к установке и может находиться на некотором отдалении от установки или в другом помещении.Thanks to the wireless exchange of experimental data via a communication channel, such as Bluetooth, it becomes possible to remotely record the characteristics of the plasma layer near the surface of the model during the experiment. The operator's workplace is not technically tied to the unit and may be located at some distance from the unit or in another room.

Claims (5)

1. Модель для аэродинамического эксперимента с интегрированным зондом по беспроводному каналу связи, отличающаяся тем, что состоит из разборного корпуса, геометрически подобного натурному объекту, и установленных в него зонда и печатной платы, содержащей последовательно соединенные сменяемый источник питания, импульсный преобразователь напряжения, приемопередатчик беспроводной связи, микроконтроллер с встроенными АЦП, обеспечивающий синхронную обработку показаний зонда и перевод их в цифровой код, запись и чтение из энергонезависимой памяти, управление и контроль приемопередатчика, энергонезависимую память для хранения показаний зонда.1. A model for an aerodynamic experiment with an integrated probe via a wireless communication channel, characterized in that it consists of a collapsible body, geometrically similar to a natural object, and a probe installed in it and a printed circuit board containing a replaceable power source connected in series, a pulse voltage converter, a wireless transceiver communication, a microcontroller with built-in ADC, which provides synchronous processing of probe readings and their conversion into a digital code, writing and reading from non-volatile memory, control and monitoring of the transceiver, non-volatile memory for storing probe readings. 2. Модель для аэродинамического эксперимента по п. 1, отличающаяся тем, что в дополнение к зонду введены дополнительные зонды.2. A model for an aerodynamic experiment according to claim 1, characterized in that additional probes are introduced in addition to the probe. 3. Модель для аэродинамического эксперимента по п. 1, отличающаяся тем, что приемопередатчик беспроводной связи представляет собой приемопередатчик беспроводной связи Bluetooth.3. Model for the aerodynamic experiment according to claim 1, characterized in that the wireless communication transceiver is a Bluetooth wireless communication transceiver. 4. Модель для аэродинамического эксперимента по п. 1, отличающаяся тем, что приемопередатчик беспроводной связи представляет собой приемопередатчик беспроводной связи Wi-Fi.4. The model for the aerodynamic experiment according to claim 1, characterized in that the wireless communication transceiver is a Wi-Fi wireless communication transceiver. 5. Модель для аэродинамического эксперимента по п. 1, отличающаяся тем, что приемопередатчик беспроводной связи представляет собой приемопередатчик беспроводной связи в диапазоне UFH.5. Model for the aerodynamic experiment according to claim 1, characterized in that the wireless communication transceiver is a UFH wireless communication transceiver.
RU2022101954U 2022-01-28 Model for an aerodynamic experiment with an integrated probe via a wireless communication channel RU213256U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU213256U1 true RU213256U1 (en) 2022-09-01

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2339928C1 (en) * 2007-03-19 2008-11-27 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН) Calibration aerodynamic model for determining systematic errors and method of determining systematic errors
US10520389B2 (en) * 2013-11-27 2019-12-31 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Aerodynamic modeling using flight data
RU2726564C1 (en) * 2019-11-21 2020-07-14 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Aerodynamic model of aircraft with air-jet engine
RU199393U1 (en) * 2020-05-14 2020-08-31 Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» (ФГУП «ГосНИИАС») Installation for integrated testing of fairings for hypersonic aircraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2339928C1 (en) * 2007-03-19 2008-11-27 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН) Calibration aerodynamic model for determining systematic errors and method of determining systematic errors
US10520389B2 (en) * 2013-11-27 2019-12-31 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Aerodynamic modeling using flight data
RU2726564C1 (en) * 2019-11-21 2020-07-14 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Aerodynamic model of aircraft with air-jet engine
RU199393U1 (en) * 2020-05-14 2020-08-31 Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» (ФГУП «ГосНИИАС») Installation for integrated testing of fairings for hypersonic aircraft

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОТОВ М.А.: "Расчетно-экспериментальные исследования ударно-волновых процессов в гиперзвуковой ударной аэродинамической трубе", автореферат диссертации, ИПМех РАН, 2014. EUGENE MORELLI: "Flight Test Maneuvers For Efficient Aerodynamic Modeling", 2011, [найдено: 14.06.2022]. Найдено в: "https://www.researchgate.net/publication/268557222_Flight_Test_Maneuvers_For_Efficient_Aerodynamic_Modeling". *
МОДЕЛИ И МЕТОДЫ АЭРОДИНАМИКИ, Материалы двадцатой международной школы-семинара, ЦАГИ, 2020, [найдено: 14.06.2022]. Найдено в: "http://aerocon.ru/wp-content/uploads/2020/11/Book_2020.pdf". *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101846644B (en) Oil and gas pipeline corrosion online monitor
Kjellby et al. Self-powered IoT device for indoor applications
CN109581418A (en) A kind of arc sag on-line detecting system and detection method based on Differential positioning
CN205722374U (en) Greenhouse energy information gathers and transmission system
CN201653423U (en) Water flow tracking measurement buoy
RU213256U1 (en) Model for an aerodynamic experiment with an integrated probe via a wireless communication channel
Sugiartha et al. Development of an arduino-based data acquisition device for monitoring solar PV system parameters
RU213191U1 (en) Model for an aerodynamic experiment with an integrated spectral recorder via a wireless communication channel.
RU213257U1 (en) Model for an aerodynamic experiment with an integrated heat flow recorder via a wireless communication channel
CN205450282U (en) Transmission line monitoring system based on differential positioning technique
CN108540956B (en) Internet of things data collector and networking method thereof
CN110567604A (en) high-precision sea ice temperature chain and temperature measuring method thereof
CN207457464U (en) A kind of accumulator wireless monitor system based on technology of Internet of things
RU2783478C1 (en) Model for an aerodynamic experiment with an integrated pressure recorder over a wireless communication channel
CN209000209U (en) Monitoring device and monitoring system
Pies et al. Autonomous monitoring system for measurement of parameters of heat collection technology at thermal active mining dumps
CN207528356U (en) A kind of multichannel temperature monitoring device for underground heat shallow well
CN107884653B (en) Electricity inspection equipment for extensible module
Mamat et al. Development of a Weather Station with Water Level and Waterflow Detection using Arduino
CN105115660A (en) Self-energy-obtaining wireless pressure transmitter device
CN112782785B (en) Multi-element integrated automatic meteorological observation system for high-altitude environment
CN108709538A (en) The system of intelligent bolt and application the bolt monitoring works structures slope state
CN213323565U (en) Buoy station
CN203869736U (en) Fuel cell working parameter detection device used for ocean buoy
Parra et al. Microcontroller Based Low Cost and Modular Architecture for Photovoltaic Array Monitoring