5. Ультразвуковой метод
Ультразвуковой метод основан на том, что при распространении звуковых колебаний в потоке воздуха вектор скорости звука относительно летательного аппарата равен векторной сумме скорости звука относительно воздуха и воздушной истинной скорости летательного аппарата.
Этот метод описан в гл. IX (стр. 249).
Число М может измеряться также при излучении звуковых колебаний в направлении, перпендикулярном потоку.
Источником
ультразвука является пьезоэлемент 1
(рис.
12.5), приемниками служат два пьезоэлемента
2
и 3, расположенные
один за другим по потоку и смещенные
относительно элемента 1
на величину b.
Приемники
установлены так, что при скорости потока,
равной нулю, их сигналы одинаковы по
величине. При движении летательного
аппарата с некоторой скоростью V
ультразвуковой
пучок отклоняется по направлению потока;
величина s
смещения пучка вдоль линии, соединяющей
приемники 2
и 3,
определяется
из соотношения
,
откуда
.
Следовательно, величина s пропорциональна числу м.
Измерение числа М может производиться двумя способами:
а) измерением отношения амплитуд выходных сигналов пьезоэлементов 2 и 5;
б) непрерывным перемещением пьезоэлементов 2 и 3 относительно элемента 1 вдоль потока (или перемещением элемента 1 относительно элементов 2 и 3) с помощью следящей системы так, чтобы разность выходных сигналов элементов 2 и 3 равнялась нулю; при этом величина s перемещения подвижных пьезоэлементов будет определяться по формуле (12.9).
Последний способ позволяет непосредственно определять число М, но в реализации он менее надежен из-за расположения подвижных частей вне летательного аппарата в открытом потоке воздуха.
Литература.
Алпаров А.У., Дмитриев С.В., Павлов Е.Г. Элементы автоматических приборных устройств. Лабораторный практикум. Казань.: КАИ, 1988, 32с.
Боднер В.А. Авиационные приборы. М.: Машиностроение, 1969.
Брасловский Д. А. Приборы и датчики летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970 г.
Виглеб Г. Датчики. М.: Мир, 1989.
Кобус А., Тушинский Я., Датчики Холла и магниторезисторы М.: Энергия 1971.
Коптева Ю.Н. Датчики теплофизических и механических параметров. М.: Энергия, 1998.
Красовский А.Л., Поспелов Г.С. Основы автоматики и технической кибернетики: М.- Л.: Госэнергоиздат, 1982, 726с.
Куликовский К. Л., Купер В. Я. Методы и средства измерений.М.1986.
Колосов С. П., Калмыков И. В., Нефёдова В. И. Элементы автоматики. М.: Машиностроение, 1984 г.
Минкин С.В., Шашков А.Г. Позисторы. Библиотека по автоматике, вып. 498. М.: Энергия, 1973.
Ротберт И.Л., Удалов Н.П. Электронные устройства силовых установок. М.: Машиностроение, 1971.
Сотсков Б.С. Основы расчёта и проектирования электромеханических элементов автоматических и телемеханических устройств. М. - Л.: Энергия, 1965, 465с.
Турчин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. М.: Энергия,1966
Удалов Н.П. Полупроводниковые датчики. М.: Энергия, 1965.
Хомерики О. К. Применение гальваномагнитных датчиков в устройствах автоматики и измерений. М.: Энергия, 1971.