RU2538479C2

RU2538479C2 - Air refuelling system cone sensor

Info

Publication number: RU2538479C2
Application number: RU2013120127/11A
Authority: RU
Inventors: Всеволод Романович Волковицкий; Александр Николаевич Логунов; Владимир Александрович Степаненко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина"
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2015-01-10
Also published as: RU2013120127A

Abstract

FIELD: measurement technology.

SUBSTANCE: invention relates to aircrafts, namely, to air refuelling systems. The cone sensor of the air refuelling system contains a spherical joint, housing, aerodynamic cone and resistance strain gauges. The housing is fixed with a possibility of rotation on a spherical joint. The resistance strain gauges are installed on jumpers in through rectangular grooves in the body enclosing the spherical joint, of the stabilising cone part. The resistance strain gauges are connected to the measurement circuit.

EFFECT: improvement of accuracy of measurement of cone-effecting forces.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам дозаправки летательных аппаратов топливом в полете по типу «шланг-конус».The invention relates to the field of aviation, in particular to systems for refueling aircraft with fuel in flight of the type "hose-cone".

Известен конус-датчик, состоящий из стабилизирующего аэродинамического конуса, шарового шарнира с размещенными на его поверхности тензорезисторами, измеряющими усилие, действующее на конус от аэродинамического потока, корпуса конуса, закрепленного с возможностью поворота на шаровом шарнире (патент РФ №2436713 от 09.06.2010 г.).Known cone sensor, consisting of a stabilizing aerodynamic cone, a ball joint with strain gauges placed on its surface, measuring the force acting on the cone from the aerodynamic flow, cone body, mounted rotatably on a ball joint (RF patent No. 2436713 dated 06/09/2010 .).

Недостатком прототипа является большая погрешность измерения усилия, действующего на конус, когда измерение производится в момент перекачки топлива. Это объясняется тем, что давление топлива вызывает дополнительную деформацию (растяжение) чувствительного элемента тензодинамометра.The disadvantage of the prototype is a large error in measuring the force acting on the cone when the measurement is made at the time of pumping fuel. This is because the fuel pressure causes additional deformation (tension) of the sensor element of the strain gauge.

Задачей изобретения является повышение точности измерения усилия, действующего на конус.The objective of the invention is to improve the accuracy of measuring the force acting on the cone.

Поставленная задача решается конусом-датчиком агрегата заправки топливом в полете, в котором в теле охватывающей шаровой шарнир части стабилизирующего конуса выполнены сквозные пазы, а на перемычках между пазами установлены тензорезисторы, включенные в измерительную схему.The problem is solved by the cone-sensor of the fueling unit in flight, in which through the grooves are made in the body of the stabilizing cone part covering the ball joint, and strain gauges are included on the bridges between the grooves included in the measuring circuit.

Заявляемое устройство представлено фиг.1, 2, 3.The inventive device is presented in figures 1, 2, 3.

Фиг.1 представляет общий вид конуса-датчика.Figure 1 is a General view of the cone sensor.

Фиг.2 представляет конструкцию доработанной части стабилизирующего конуса с установленными тензорезисторами.Figure 2 represents the design of the modified part of the stabilizing cone with installed strain gauges.

Фиг.3 представляет измерительную схему.Figure 3 is a measuring circuit.

Заявляемое устройство состоит из шарового шарнира 1, стабилизирующего аэродинамического конуса, включающего в себя тензометрический элемент 2 с выполненными на нем сквозными прямоугольными пазами и опорную часть 3, герметизация стыка между которыми осуществляется с помощью уплотнительного элемента 4, позволяющего избежать воздействия топлива на тензометрический элемент при перекачке топлива из канала стабилизирующего аэродинамического конуса в шаровой шарнир (фиг.1), тензорезисторов ТР1-ТР8 (фиг.2), включенных в измерительную схему (фиг.3), позволяющую, благодаря параллельному включению тензорезисторов на противоположно расположенных перемычках между пазами, получить усредненное значение усилия, а по разности измерения тензорезисторов рассчитать угол поворота шарового шарнира и корпуса, что значительно повышает точность измерения за счет учета угла поворота.The inventive device consists of a ball joint 1, stabilizing the aerodynamic cone, which includes a strain gauge element 2 with through-hole rectangular grooves and a support part 3, sealing the joint between which is carried out by means of a sealing element 4, which avoids the impact of fuel on the strain gauge element during pumping fuel from the channel of the stabilizing aerodynamic cone into a ball joint (Fig. 1), strain gauges TP1-TP8 (Fig. 2) included in the measuring circuit (Fig. 3), which allows, thanks to the parallel inclusion of the strain gages on the opposite jumpers between the grooves, to obtain the average force value, and to calculate the angle of rotation of the ball joint and the housing by the difference in the measurement of the strain gages, which significantly increases the measurement accuracy by taking into account the angle of rotation.

При воздействии аэродинамического потока воздуха на стабилизирующий конус он своей охватывающей частью тензометрического элемента 2 воспринимает усилие между телом неподвижного шарового шарнира 1 и подвижного конуса, то есть осевое усилие, действующее на конус-датчик. При этом происходит деформация перемычек между пазами и соответственно происходит изменение электрического сопротивления тензорезисторов TP1-TP8, что приводит к появлению соответствующего сигнала на выходе измерительной схемы (фиг.3), которое пропорционально только осевому усилию, действующему на конус-датчик, а не давлению топлива в момент его перекачки. Вследствие этого погрешность измерения усилия из-за давления топлива исключается.When the aerodynamic air flow acts on the stabilizing cone, it embraces the force between the body of the stationary ball joint 1 and the movable cone with its covering part of the strain gauge 2, that is, the axial force acting on the cone-sensor. In this case, the jumpers between the slots are deformed and, accordingly, the electrical resistance of the strain gages TP1-TP8 changes, which leads to the appearance of the corresponding signal at the output of the measuring circuit (Fig. 3), which is proportional only to the axial force acting on the cone sensor, and not to the fuel pressure at the time of its transfer. As a result, the error in measuring the force due to fuel pressure is eliminated.

Таким образом, решается задача создания устройства, позволяющего повысить точность измерения усилия, действующего на конус.Thus, the problem of creating a device that improves the accuracy of measuring the force acting on the cone is solved.

Claims

The cone-sensor of the in-flight fueling unit, consisting of a ball joint, a housing mounted rotatably on a ball joint, an aerodynamic cone and strain gauges, characterized in that through the grooves of the stabilizing cone part covering the ball joint are made through grooves, and the strain gauges are included in the measuring circuit and installed on the jumpers between the grooves.