SU1109702A1 - Защитное устройство дл чувствительных элементов метеорологических приборов,используемых при самолетных исследовани х атмосферы - Google Patents

Abstract

ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ САМОЛЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ АТМОСФЕРЫ, содержащее воздухозаборник, отсеивающую полость , рассекатель и рабочую камеру с хвостовиком , отличающеес  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей путем обеспечени  согласовани  инерционностей чувствительных элементов и защитного устройства, оно снабжено коленом с водоотборником, установленным между воздухозаборником и рассекателем, причем в колене после водоотборника расположена рабоча  камера, а рассекатель установлен за отсеивающей полостью с возможностью перемещени  вдоль собственной оси, параллельной оси воздухозаборника и смещенной относительно нее в сторону рабочей камеры. ;о о ts3

Description

Изобретение относитс  к метеорологическому приборостроению, в частности касаетс  защитных устройств дл  чувствительных элементов датчиков, преимущественно датчиков температуры и влажности, используемых при самолетных исследовани х атмосферы.

Известны защитные устройства дл  чувствительных элементов метеорологических приборов, используемых при самолетных исследовани х атмосферы, содержащие насадок , состо щий из статической и высасывающей трубок, подключенных к рабочей камере, причем выходное отверстие высасывающей трубки снабжено раструбом, расположенным в направлении движени  потока , а входное отверстие статической трубки защищено цилиндрическим экраном и обтекаемой формы наконечником, имеющим кольцевую прорезь, соединенную трубкой с раструбом высасывающей трубки 1.

Недостатками данного устройства  вл ютс  мала  скорость очищенного от капель воздуха, движущегос  в рабочей камере и тот факт, что при больщой водности облака или в дождь жидка  влага, сгон ема  Боздущным потоком в пограничном слое обтекател , частично проникает через дренажные щели внутрь защитной трубки и движетс  по ее внутренней поверхности. Жидка  пленка влаги вносит ощибку в показани  датчиков, устанавливаемых внутри трубки. Кроме того, капли, разбива сь при столкновении с. обтекателем, создают избыточное количество более мелких капель, что приводит к дополнительным ощибкам в измерении значений метеорологических параметров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  защитное устройство дл  чувствительных элементов метеорол эгических приборов, используемых при самолетных исследовани х атмосферы, содержащее цилиндрический кожух с расщирением в виде раструба в задней части, во внутреннюю полость которого помещена щахта с чувствительными элементами измерительных приборов, во внутренней полости кожуха по его оси расположена цилиндрическа  трубка, расщиренна  в передней части в виде стакана с острыми кра ми, внешний конус которого выполнен таким, что его образующа  пересекает защитный кожух за входным отверстием последнего 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  мала  скорость очищенного воздуха в рабочей полости и невозможность изменени  ее величины.

Вследствие малой скорости очищенного воздуха в рабочей полости по сравнению со скоростью набегающего потока при самолетных измерени х значительно возрастает инерционность измерени  метеопараметров. Это приводит к уменьщению разрешающей способности измерительной аппаратуры и

не позвол ет исследовать мелкомасштабные характеристики атмосферы.

Увеличение скорости очищенного воздуха в рабочей полости ограничено величиной статического давлени  над входным отверстием прототипа. В прототипе невозможно

осуществить согласование инерционностей чувствительных элементов и защитного устройства путем изменени  скорости измер емого потока воздуха.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  согласовани  инерционностей чувствительных элементов и защитного устройства. Дл  достижени  поставленной цели защитное устройство дл  чувствительных элементов метеорологических приборов, используемых при самолетных исследовани х атмосферы , содержащее воздухозаборник, отсеивающую полость, рассекатель и рабочую камеру с хвостовиком, снабжено коленом с , водоотборником, установленным между

воздухозаборником и рассекателем, причем в колене после водоотборника расположена рабоча  камера, а рассекатель установлен за отсеивающей полостью с возможностью перемещени  вдоль собственной оси, параллельной оси воздухозаборника и смещенной

относительно нее в сторону рабочей камеры.

Нова  совокупность признаков обеспечивает увеличение и регулирование скорости очищенного воздуха. Увеличение скорости достигаетс  путем использовани  полного давлени  набегающего потока. Это давление обеспечивает повышенную скорость протекани  очищенного воздуха через поворотное колено и рабочую камеру. Изменение площади выходного отверсти  отсеивающей полости осуществл етс  перемещением

рассекател . При этом изл(ен етс  расход воздуха, насыщенного капельной жидкостью из отсеивающей полости, что приводит к изменению скорости очищенного воздуха через рабочую камеру.

На чертеже схематически представлено устройство.

Защитное устройство содержит воздухозаборник 1, отсеивающую полость 2, рассекатель 3, поворотное колено 4, вобоотборник 5, рабочую камеру 6 и хвостовик 7.

Воздухозаборник 1 переходит в отсеивающую полость 2. Отсеивающа  полость 2 имеет большую площадь поперечного сечени  и ее продольна  ось помещена к оси рабочей камеры б относительно оси воздухозаборника 1. Тыльна  часть отсеивающей полости оканчиваетс  расширением, в которое вставлен сужающийс  в направлении набегающего потока рассекатель 3, имеющий возможность перемещатьс  вдоль собственной оси с помощью торцового винта 8 рассекател  и резьбового отверсти  в центре держател  9. Зазор между расщирением тыльной части отсеивающей полости 2 и рассекателем 3 образует выходное отверстие 10. В месте сопр жени  воздухозаборника 1 и отсеивающей полости 2 расположено направленное вверх поворотное колено 4. Между рабочей камерой 6 и поворотным коленом 4 установлен водоотборник 5, выполненный в виде отборного цилиндра 11, дренажных отверстий 12 и защитного цилиндра 13. На выходе рабочей камеры б установлен хвостовик 7. Устройство работает следующим образом . Поступающий из воздухозаборника 1 в отсеивающую полость 2 поток воздуха раздел етс  на два потока: очищаемый, разворачиваемый на 90° вверх относительно продольной оси воздухозаборника и, отвод щий направленный вдоль отсеивающей полости 2. Траектори  движени  облачных и дождевых капель в зоне отсеивани  определ етс  импульсом каждой капли (ее массой) и направлени ми разделенных потоков. Продольна  ось отсеивающей полости 2 смещена к оси рабочей камеры 6 относительно продольной оси воздухозаборника 1 за счет увеличени  ее площади поперечного сечени  на величину, обеспечивающую исключение попадани  капель на внутреннюю поверхность поворотного колена 4. Эта величина определ етс  траекторией движени  (максимального отклонени  в вертикальном направлении ) капли минимально допустимого размера при заданной скорости набегающего потока на заданном пути, равном диаметру поворотного колена 4. Скольз  по поверхности рассекател , капли потоком воздуха вывод тс  из устройства. При этом искажени  влажности и температуры воздуха, происход щие вследствие дроблени  капель при ударе о рассекатель, не оказывают неблагопри тного вли ни  на параметры измер емого очищенного воздуха. Перемещением рассекател  вдоль оси отсеивающей полости можно измен ть сечение выходного отверсти  10, что приводит к изменению расхода воздуха, содержащего капельную влагу. При установивщемс  режиме работы устройства массовый расход воздуха,поступающего через воздухозаборник 1, равен сумме расходов очищенного воздуха и воздуха , содержащего капельную влагу. Поэтому изменение расхода воздуха, содержащего капельную влагу, приводит к изменению расхода (скорости) очищенного воздуха . Пленка влаги, образование которой возможно на внутренней поверхности поворотного колена 4 вследствие соударени  с ней мельчайщих капель допустимого размера, а также отдельных случайных более крупных капель, удал етс  через дренажные отверсти  12 водоотборника 5. Конусообразный хвостовик 7 создает за рабочей камерой б разрежение, способствующее увеличению скорости очищаемого воздуха. По сравнению с базовым объектом, предлагаемое защитное устройство имеет повышенную регулируемую скорость очищенного воздуха в рабочей камере и исключает неблагопри тное вли ние искажений параметров измер емого воздуха (влажности и температуры) вследствие кинетического дроблени  капель на рассекателе 3 вплоть до молекул рного уровн . Применение предлагаемого устройства позволит исследовать мелкомасщтабные характеристики атмосферы при различных скорост х полета самолета.

Claims (1)

1. ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТЕ-

   ОРОЛОГИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ САМОЛЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ АТМОСФЕРЫ, содержащее воздухозаборник, отсеивающую полость, рассекатель и рабочую камеру с хвостовиком, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения согласования инерционностей чувствительных элементов и защитного устройства, оно снабжено коленом с водоотборником, установленным между воздухозаборником и рассекателем, причем в колене после водоотборника расположена рабочая камера, а рассекатель установлен за отсеивающей полостью с возможностью перемещения вдоль собственной оси, параллельной оси воздухозаборника и смещенной д относительно нее в сторону рабочей камеры. ®