МЕТОДЫ ОТБОРА ИЗМЕРЯЕМОГО ДАВЛЕНИЯ
Эти методы определяются допустимостью и возможностью вмешательства в объект исследования (рис. 4).
|
Рис. 4. Экспериментальные методы измерения давления.
Они обусловили и соответствующие способы установки датчиков (рис. 5).
|
Рис. 5. Принципиальная схема способов установки датчиков,
реализующих три метода отбора измеряемого давления:
а) давление к датчику Д подается по пневмотрассе (трубопроводу); б) мембрана датчика Д установлена заподлицо с исследуемой поверхностью объекта; в) ПВД с датчиком Д, вынесенным из потока; г) ПВД с датчиком Д в потоке; д) приклеиваемый датчик давления Д; е) приклеиваемые трубопровод и датчик давления Д.
Традиционным является дренажный метод, применяемый, например, при измерении давления на крыле самолета. Однако в целом ряде случаев применение дренажного метода невозможно. Кроме того, этот метод отличает большая трудоемкость и сложность оборудования. Наконец, возможны источники погрешностей, вызванные конструктивными и технологическими несовершенствами дренированных точек трубопроводов, а также динамические погрешности, обусловленные наличием механической и акустической колебательных систем. Указанные недостатки практически исключили его применение, например, при измерении давления на несущих поверхностях ЛА. Основные источники погрешностей дренажного метода представлены на рис. 6.
|
Рис. 6. Возможные источники погрешностей дренажного метода измерения давления.
При использовании метода выноса ПВД в поток применяют различные типы приемников (насадков). Наиболее сложным является измерение давления с выносом датчика в поток. При многоточечных измерениях применяются групповые приемники. Эксплуатация в летных условиях предъявляет жесткие требования к их конструкции. ПВД должны обладать механической прочностью при минимальном сечении и возможностью установки требуемой группы датчиков быстроменяющихся давлений и приемников медленноменяющихся давлений. Необходима организация системы противодавления для применения датчиков повышенной чувствительности, а также минимальная чувствительность датчика к скосам набегающего потока в широком диапазоне изменения углов.
Важным фактором является оперативное выполнение монтажа электрических и пневматических линий связи и возможность метрологического контроля датчиков давления на объекте.
Бездренажный метод основан на применении миниатюрных датчиков давления, устанавливаемых на наружной поверхности исследуемой конструкции. Этот метод обладает рядом достоинств:
· универсальностью применения,
· невмешательством конструкции несущей поверхности,
· возможностью измерения абсолютного и перепадов давления в большом числе точек,
· сравнительно малым временем, необходимым для препарирования исследуемой конструкции.
Для реализации метода созданы и внедрены миниатюрные датчики давления плоской конструкции, габаритные размеры которых допускают их установку на поверхности ЛА. Датчики работают при воздействии инерционных сил и деформации объекта измерения, а также при аэродинамическом нагреве поверхности. Установка их несложна и надежна. Кроме того, обеспечивается простота замены датчиков и возможность их повторного применения.
Датчик даже в миниатюрном исполнении, установленный на наружной поверхности, представляет собой постороннее тело, которое может нарушить структуру обтекания. Поэтому важен выбор такого способа его установки, при котором эти нарушения пренебрежимо малы. В практике летных испытаний широкое применение получил способ установки датчиков давления в ленточном обтекателе (рис. 7).
|
Рис. 7. Бездренажная установка датчиков давления.
В сечении обтекатель представляет собой полусферическую поверхность, выполненную с помощью герметика.
Максимальная толщина средней части обтекателя равна высоте датчика, поэтому мембрана датчика оказывается заделанной заподлицо с поверхностью обтекателя. Применяются местные обтекатели, а также профильные обтекатели, охватывающие верхнюю и нижнюю поверхности объекта измерения.
Технологические операции по монтажу электрических проводов, сборке схем измерения, грунтовке и покраске препарированного участка поверхности аналогичны операциям при тензометрировании подобных элементов конструкции.
Датчики давления по видам решаемых задач и реакции на входное воздействие, обусловливающий выбор соответствующей аппаратуры точной магнитной записи, можно разделить на две группы.
Первая обширная группа датчиков, наряду с измерением воздушных параметров полета, решает задачи измерений медленноменяющихся параметров давлений ( ) на несущих поверхностях летательного аппарата, по тракту и в агрегатах силовой установки, а также в системах самолетного оборудования. Наиболее широкое применение в этой группе получили потенциометрические датчики, индуктивные датчики с автономными или встроенными согласующими устройствами, система датчик–пневмокоммутатор.
Изучение аэродинамики и прочности несущих конструкций летательных аппаратов, исследование условий совместной работы воздухозаборника и газотурбинного двигателя потребовало внедрения комплекса средств измерений быстроменяющихся параметров давлений. Поэтому во второй группе широко распространены индуктивные датчики с автономными усилителями на несущей частоте, пьезоэлектрические датчики с усилителями переменного тока и тензорезисторные датчики с дифференциальными усилителями.
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 379;