SU622011A1 - Корабельный измеритель ветра - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники, в частности к метеорологическим приборам, и может быть использовано дл  измерени  осредненных значений направлени  и скорости ветра с неподвижных и движущихс  объектов.

Известны измерители ветра, содержащие ветроприемник, электромагнит, потенциометрический преобразователь и указатель

1.

Иедостатками этих устройств  вл ютс 

мала  точность и дистанционность измерений , а также низка  надежность работы.

Ближайщим по технической сущности  вл етс  корабельный измеритель ветра, содержащий ветроприемник в виде лопастного винта и флюгарки, пересчетные схемы, блоки осреднени  и регистратор 2.

Однако указанный измеритель сложен по конструкции и имеет малую точность измерений , что определ етс  наличием больщого количества сложных деталей, ненадежно работающих в услови х влажности, качки и воздействи  электрических помех на индуктивные элементы.

Цель изобретени  - упрощение конструкции измерител  .и повыщение точности измерений .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измерителе пересчетные схемы и блоки

осреднени  вынолпены в виде двух дисков, кинематически св занных с лопастным винтом , вдоль диаметров которых установлены оси, на которые посажены два дополнительных диска, кинематически св занные с флюгаркой и посредством двух механических дифференциалов с первыми дисками, при этом выходные оси дифференциалов нри помощи контактных устройств соединены с регистратором, содержащим храповые механизмы и суммирующие реверсивные устройства.

На чертел е приведена принципиальна  схема устройства.

Корабельный измеритель ветра содержит лопастной винт 1, понижающий скорость его вращени  редуктор 2, кинематическ св занный с дисками 3 и 4, с которыми фрикционно св заны диски 5 и 6, имеющие, например , квадратный вырез в центре, в который вход т направл ющие оси 7 и 8, установленные вдоль диаметров дисков 3 и 4. Штифты 9 и 10 рычагов 11 и 12, установленных с противополол :ных сторон щестерни 13 в центре корпуса, св занного с флюгаркой 14, вход т в пазы обойм 15 и 16 дисков 5 и 6. Измеритель ветра работает следующим

образом.

При повороте флюгарки 14 жестко св занный с ней корпус поворачиваетс  вокруг неподвижной оси, на которой укреплена неподвижна  шестерн , в зацепление с которой входит шестерн  13. При этом штифты 9 и 10 неремеш,ают диски 5 и 6 вдоль осей 7 и 8, что приводит к изменению скорости врашени  дисков 5 и 6 пропорционально синусу дл  одного и косинусу дл  другого угла поворота флюгарки 14 относительно диаметральной плоскости даже при неизменной скорости врашени  лопастного винта.

По мере приближени  к центрам дисков 3 и 4 скорость вращени  дисков 5 и 6 уменьшаетс , станов сь в центре равной нулю, а после прохождени  центра увеличиваетс , но направление врашени  мен етс  на обратное.

Дл  уменьшени  трени , возникаюшего при поступательном движении вдоль диаметров дисков 3 и 4, диски 5 и 6 имеют обод, на котором свободно вращаютс  короткие , несмещаюшиес  вдоль него трубки. Скорости вращени  дисков 5 и 6 алгебрамчески суммируютс  со скорост ми вращени  дисков 3 и 4, например посредством механических дифференциалов.

Выходные оси двух дифференциалов и ось одного из дисков (3 или 4) снабжены контактными устройствами, например герконами , формирующими три последовательности импульсов, функционально св занных с V

V- -Vcos а и I/ 4- К sin  ,

где V - скорость, а а - курсовой угол кажущегос  ветра, передаваемых в регистратор . В регистраторе эти последовательности импульсов фиксируютс  посредством храповых механизмов.

Посредством механических дифференциалов вычисл ем I/COS а и Fsin а, т. е. продольную и поперечную составл ющие кажущегос  ветра относительно диаметральной плоскости корабл . Вычт  из продольной составл ющей скорость хода корабл , получим составл ющие истинного ветра.

Ветровой поток, воздейству  на лопастной винт, приводит во вращение его и кинематически с ним св занные диски 3 и 4.

Диски 5 и 6, фрикционно св занные с дисками 3 и 4, тоже придут во вращение. Если ветер дует вдоль диаметральной плоскости, то диск 5 максимально удален от центра диска 3 и имеет равную с ним скорость вращени , а диск 6 находитс  в центре диска 4 и неподвижен.

При повороте флюгарки 14 диск 5 переместитс  ближе к центру и при неизменной скорости потока уменьшит скорость своего вращени , а диск 6 сместитс  от центра и придет во вращение.

Таким образом, диски 3, 4, 5 и 6  вл ютс  пересчетными схемами и блоками осреднени , позвол ющими разложить вектор на составл ющие и осреднить их за некоторый отрезок времени.

Дл  устранени  реверсивности вращени  осей, управл ющих работой контактных устройств, осуществл етс  суммирование модул  вектора с его составл ющими.

Claims (2)

1.Бронщтейн Д. Л., Макаренко А. А. Монтаж и эксплуатаци  метеорологических приборов. Л., Гидрометеоиздат, 1968, с. 179-191.

2.Авторское свидетельство СССР № 151894, кл. G 01Р 5/06, 1962.