DD207431A1 - Winkelgeschwindigkeitsabfuehleinrichtung und verfahren zum herstellen sowie betreiben derartiger einrichtungen - Google Patents

Abstract

Es werden fluidische Winkelgeschwindigkeitssensoren insbesondere dreiachsige Navigationsfuehrungssysteme beschrieben, die die Rotationsgeschwindigkeit eines gefuehrten Koerpers relativ zu drei aufeinander senkrecht stehenden Steuerachsen abfuehlen. Fluidische Ausgangssignale der Sensoren werden in elektrische Signale umgewandelt, um den Koerper in einer vorbestimmten Lage in bezug auf jede der drei Achsen zu halten. Die Sensoren werden extrem genau mit Hilfe von zugeordneten Eichmechanismen, die Herstellungsungenauigkeiten in den Sensoren kompensieren. Der Betrieb des Geschwindigkeitsabfuehlteiles wird hinsichtlich der Umgebung durch ein Strahlsteuersystem stabilisiert, das automatisch die Reynold'sche Zahl eines jeden Sensorstrahles innerhalb eines vorbestimmten Bereiches aufrechterhaelt, um ein Strahldrift zu eliminieren. Ein druckelektrisches Abgabesystem dient zur Umwandlung der dualen Auslassdrucksignale eines Winkelgeschwindigkeitssensors in ein Paar oszillierender elektrischer Signale, deren relativer Frequenzunterschied exakt den Sensorauslassdruckunterschied anzeigt. Die Sensorauslaesse sind fluidisch mit den steueroeffnungen des ersten Verstaerkers in einer Kaskadenschaltung fluidischer Proportionalverstaerker gekoppelt. Die Auslassoeffnung des Endverstaerkers sind mit ein Einlassoeffnungen eines Paares fluidischer Oszillatoren gekoppelt.

Description

234785

The Garrett Corporation, 9851-9951 Sepülveda Boulevard, Post Office Box 92248, Los Angeles, California 90009, USA

"Winkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung -und Verfahren

zum Herstellen sowie Betreiben derartiger Einrichtungen".

Anwendungsgebiet;

Die Erfindung bezieht sich auf Geschwindigkeitsabfühleinrichtungen und -systeme für Trägheitsnavigationssysteme und dergl., insbes. auf eine elektrofluidische Winkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung sowie ein Verfahren zum Her stellen und Betreiben derartiger Einrichtungen.

Bekannte technische Lösungen:

Es sind bereits Versuche unternommen worden, einen 'Fluidike: satz für bekannte mechanische Geschwindigkeitskreisei zu fi; den, die lange Zeit als die hauptsächlichen Lageabfühleleme; herkömmlicher Navigationsführungssysteme für Schiffe, Flug- \ . zeuge, geführte Raketen und dergl. im Einsatz sind. Ergebnis -^ war eine Einrichtung, die als Fluidik-Winkelgeschwindigkeit sensor "bekannt ist. Eine derartige Einrichtung besteht im w< sentlichen aus einem Korper, in dem eine Kammer ausgebildet ist und in der Druckluft durch.einen Düsenkanal innerhalb d< Korpers zur Ausbildung eines die Kammer durchquerenden Stra] geführt wird. Gegenüber dem Ausgang des Düsenkanales verset: und direkt im Pfad des Strahles angeordnet ist eine Auf spal' Vorrichtung vorgesehen, die den Strahl in zwei getrennte, gi ehe Ströme unterteilt, wenn der Sensorkörper in Ruhe ist. W: der Sensor um eine Steuerachse (des Schiffes, des Flugzeuge.-der Rakete oder dergl.) senkrecht zur Achse des Düsenkanale!

in Drehung versetzt, teilt die Aufspaltvorrichtung den Strahl in ungleicher Weise in einem Verhältnis, der die Geschwindigkeit darstellt und eine solche Drehung abfühlt. Diese ungleiche Strahlteilung während der Drehung um die Steuerachse ergibt sich aus einer relativen Versetzung zwischen der Aufspaltvorrichtung und dem Strahl, die durch den Corioliseffekt bedingt ist.

Jeder der ungleichen Ströme fließt in einen anderen eines Paares von Aufnahmekanälen, die auf entgegengesetzten Seiten der Aufspaltvorrichtung innerhalb des Körpers angeordnet sind. Die Ströme ergeben einen Druckunterschied (oder Durchflußgeschwindigkeit sunterschied) zwischen den Aufnahmekanälen, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Körpers um die Steuerachse anzeigt. Ein solcher Druck- oder Durchflußunterschied kann somit zumindest theoretisch zur Erzeugung und Übertragung korrigierender Eingabesignale an andere Bauteile des Führungssystems verwendet werden, um dadurch das Schiff, das !Plugzeug oder dergl. in die richtige Lage in bezug auf die Steuerachse zurückzuführen.

Bisher stand einem IPluidikersatz des Geschwindigkeitskreisels und Havigationsgeschwindigkeitsabfühlsystemen, die den Kreisel verwenden sollten, eine Vielzahl von baulichen und funktioneilen Problemen entgegen, die herkömmlichen Fluidikwinkelgeschwindigkeitssensoren eigen waren. Beispielsweise haben unvermeidbare Herstellungenauigkeiten in derartigen Vorrichtungen verhindert, daß die extreme Genauigkeit erzielt wurde, die erforderlich war, um den Kreisel zu ersetzen. Insbesondere bleiben trotz der Verwendung modernster Präzisionsherstelltechniken bestimmte innere Asymmetrien und !"ehlausrichtungen, die eine ungleiche feilung oder "Versetzung" des Strahles bei HuIl-Drehgeschwindigkeit des Sensors um seine Steuerachse ergeben. Diese Versetzung führt eine fortgesetzte Quelle von Ausgangsfehlern in den Betrieb des Sensors ein. Wesentlich erschwert

λ λ kinu λ η χ λ ... U ·*. Π O Ci Π

wird das StrahlVersetzungsproblem durch, die Umgebungsempfine lichkeit herkömmlicher Fluidikgeschwindigkeitssensoren. lnd< rungen in der Umgebung, denen der herkömmliche Sensor ausgesetzt ist, bewirken, daß der Strahl in veränderlicher Weise in bezug auf die Trennvorrichtung driftet, wodurch eine v/eitere Quelle unzulässiger Sensorausgangsfehler entsteht.

Ein anderes, ebenso kompliziertes Problem besteht darin, dal aus dem herkömmlichen Fluidik-Geschwindigkeitssensor ein nui bares (d.h. ausreichend starkes, genaues und empfindliches) J gangssignal erzielt wird. Es ist erwünscht, die Anfangsfluic ausgänge des Sensors in elektrische Signalausgänge umzuwandi um den Sensor zweckmäßig mit den elektrischen Steuerflächen Führungssystems (z.B. eines Autopiloten eines Flugzeuges) zi integrieren. Zusätzlich dazu, daß die vorerwähnten Versetzui und Driftprobleme unannehmbar ungenau sind, sind solche 5¹Iu: dikausgänge auch sehr schwach. Damit ergeben sich große Sch\ rigkeiten, sie zum Antrieb von Wandlern zu verwenden, bei de Druck in elektrische Energie umgewandelt wird, um elektriscl Ausgangssignale zu erzeugen. Versuche, eine Heißdraht-Anemot schaltung zu verwenden, bei der Abfühldrähte in jedem der de Sensor aufnehmenden Kanäle angeordnet sind, um die sich and« den Durchflußgeschwindigkeitsunterschiede dazwischen zu ubei wachen, haben sich ebenfalls als nicht erfolgreich aufgrund von unannehmbar hohen Ansprechzeiten herausgestellt, die bed unterschiedlicher Kühlung solcher Abfühldrähte vorhanden si

Jahrelang haben herkömmliche Geschwindigkeitsabfühlsysteme ι chanische Gyroskope, die physikalisch mit dem sich bewegende Körper gekoppelt sind, als hauptsächliche Geschwindigkeitsai fühlelemente für jede der drei Steuerachsen Verwendung gefui Bei derartigen herkömmlichen dreiachsigen Geschwindigkeitsai fühlsystemen hat jedes der drei Gyroskope grundsätzlich eine mit hoher Geschwindigkeit rotierende Masse, die in Drehrichtung um eine Spinachse senkrecht zu der Körpersteuerachse, ι der der Kreisel verbunden ist, motorgetrieben ist. Die Drehi

des Ereisels um sene Steuerachse (die durch unerwünschte Drehung des sich bewegenden Körpers um die gleiche Steuerachse bedingt ist) bewirkt eine Präzession des Kreisels, d.h. eine Drehung um eine dritte Achse senkrecht zu den Spin- und Steuerachsen - in einem Sinn und mit einer Geschwindigkeit, die dem Richtungssinn und der Geschwindigkeit der Drehlageabweichung des gesteuerten Körpers um die Steuerachse entspricht. Diese Präzessionsbewegung des Kreisels wird mechanisch auf einen Wandler, z.B. ein Potentiometer übertragen, das seinerseits ein elektrisches Steuersignal an das Gesamtführungssystem gibt, von dem der Kreisel ein Teil ist.

Trotz ihrer universellen Verwendung haben Geschwindigkeitsabfühlsysteme, die mechanische Geschwindigkeitskreisel verwenden, bestimmte unvermeidbare Probleme. Beispielsweise sind solche Systeme extrem empfindlich gegenüber der Umgebung, der sie ausgesetzt sind. Änderungen in der Temperatur, im Druck und in der !Feuchtigkeit z.B. beeinflussen die Genauigkeit des Kreiselsystems nachteilig. Zusätzlich sind die sich bewegenden mechanischen Komponenten des Systems sehr empfindlich und haben nur eine begrenzte Zuverlässigkeit, wenn sie der hohen Stoßbeanspruchung und Vibration in einer Umgebung, wie z.B. geführte Raketen, ausgesetzt sind. Aufgrund der Präzision, mit der die Kreisel und ihre zugeordnete Geräteeinrichtungen hergestellt sein müssen, sind gyroskopische Geschwindigkeitsabfühlsysteme sehr teuer in der Herstellung und in der Wartung. Schließlich ist die Zeitdauer, die verstreicht, bis ein Kreiselrotor seine stetige Geschwindigkeit erreicht, in manchen der besonders fortschrittlichen Anwendungsfälle . unerwünscht. Wegen dieser und anderer Probleme sind verschiedentlich Versuche gemacht worden, um die gyroskopischen Geschwindigkeitsabfühlsysteme durchbin Fluidiksystem zu ersetzen, das um eine Einrichtung herumgebaut ist, die als der Fluidik-Winkelgeschwindigkeitssensor bezeichnet wird. Diese Versuche waren aufgrund der Vielzahl baulicher und betrieblicher Schwierigkeiten teils der Einrichtung selbst, teils des Geschwindigkeitsabfühlsystems, bei dem sie verwendet wurden, nicht erfolgreich.

Z d 4 r

Daß die praktischen Auswirkungen des Corioliseffektes auf d Genauigkeits- und die Ansprechbereiche, die erforderlich si um die Navigationskreisel fluidisch "betreiben zu können, ni zu brauchbaren Lösungen geführt haben, hat im wesentlichen ran gelegen, daß bestimmte Herstellungenauigkeiten in der D und den Aufspaltvorrichtungen bisher nicht vermeidbar ware Insbesondere bewirkt selbst eine extrem kleine Versetzung ζ sehen der Trennkante und der Düsenachse einen fehlerhaften Druckunterschied zwischen den Aufnahmekanälen. Dieses Fehla richtungsproblem wird dadurch verstärkt, daß die kleinste U; symmetrie am Düsenausgang bewirkt, daß die Achse des Strahl sich relativ zur Düsendurchflußachse verschiebt. Eine solch Unsymmetrie bewirkt auch einen fehlerhaften Druckunterschie zwischen den Aufnahmekanälen bei Null-Winkelgeschwindigkeit des Sensors wie auch bei der Drehung.

Ferner haben sich in dem Genauigkeitsbereich, der für eine Navigations-Geschwindigkeitsabfühleinrichtung erorderüch is Vorrichtungen wie herkömmliche Winkelgeschwindigkeitssensor als außerordentlich umgebungsempfindlich herausgestellt. In, besondere bewirken Änderungen in der Umgebung, der der Str; ausgesetzt ist, daß die Achse relativ zu der Düsendurchflußachse driftet, so daß eine weitere Ungenauigkeitsquelle in < Arbeitsweise des Sensors eingeführt wird.

Schließlich sind ernsthafte Probleme darin zu sehen, ein au; reichend exaktes elektrisches Ausgangssignal aus herkömmlicl Fluidiksensoren zu erzielen. Eine Möglichkeit, um nutzbare elektrische Ausgangssignale zu erreichen, bestand in der Ve: wendung der Aufnahmekanäle als Durchflußkanäle für die aufg< spaltenen Ströme und in der Anordnung eines Sensordrahtteil« einer Heißdraht-Anemometerschaltung in jedem der Durchflußkanäle, wie dies US-PS 3.205.715 zeigt. Wenn der Strahl dur< Drehen des Sensors abgelenkt wird, kühlt aufgrand des

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resultierenden Durchflußunterschiedes zwischen den "beiden Strömen einer der Abfühldrähte schneller ab als der andere, wodurch ein Spannungsabfall an der Anemometerschaltung auftritt. Die hohe Ansprechdauer, die zum unterschiedlichen Kühlen der beiden Abfühldrähte erforderlich ist, -in Verbindung mit den vorbeschriebenen Sensorunsymmetrie- und Fehlausrichtungsproblemen macht jedoch eine solche Lösung für die meisten Uavigationsanwendungsfälle unbrauchbar.

Ein weiterer Vorschlag nach US-PS 3.971*257 besteht darin, den Druckunterschied zwischen den Aufnahmekanälen zu verwenden, um direkt Analogwandler, die Druck in elektrische Energie umwandeln, anzutreiben, z.B. piezoelektrische Wandler. Der durch Rotation hervorgerufene Druckunterschied ist jedoch sogar bei maximaler Strahlablenkung sehr klein und liegt weit unter dem, der erforderlich ist, um eine ausreichende Navigationsgenauigkeit aus solchen Wandlern zu erzielen. Aufgrund deieingeprägten Ungenauigkeitsprobleme herkömmlicher fluidischer'.Geschwindigkeitssensoren wurden zusätzlich Versuche, Druckverstärkungsvorrichtungen zwischen dem Sensor und einem Wandler einzuschalten, den eingeprägten Sensorfehler lediglich vergrößern und ihn letztlich an elektrische Steuersignale weitergeben.

Ziel der Erfindung:

Es ist deshalb Ziel der Erfindung, eine elektrofluidische Geschwindigkeit sab fühl einrichtung sowie ein Verfahren hierfür anzugeben, bei denen ein verbesserter fluidischer Winkelgeschwindigkeitssensor verwendet wird, der in der Lage ist, herkömmliche Geschwindigkeitsabfühlsysteme mit mechanischen Geschwindigkeit skr eisein zu ersetzen. Perner soll ein fluidischer Winkelgeschwindigkeitssensor so ausgestaltet werden, daß er einen Geschwindigkeitskr.eisel ersetzen kann, wobei der Sensor die Strahlversetzungs- und Driftprobleme eliminieren soll,

die bei herkömmlichen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssen soren vorhanden'sind- Des weiteren soll eine verbesserte Au; gangseinrichtung geschaffen werden, die in der Lage ist, di· fluidischen Au^änge des Geschwindigkeitssensors in elektris* Ausgangssignale umzuwandeln, ohne daß durch eine solche Umw; lung wesentliche Ausgangsfehler eingeführt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Gemä-ß der Erfindung ist eine Vinkelgeschwindigkeitsabfühle: richtung mit einem Düsenteil -und einem vom Düsenteil verset: ten Aufnahmeteil sowie zwei ein Strömungsmittel (Fluid) fühj den Aufnahmekanälen gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, < die Drücke in den Aufnahmekanälen zur Kompensierung von Herstellungenauigkeiten abgleicht, wenn die abzuwählende Winkel geschwindigkeit UuIl ist. In weiterer Ausgestaltung der Erf: dung wird vorgeschlagen, daß die Winkelgeschwindigkeitsabfül einrichtung eine Vorrichtung aufweist, die auf die Temperatt und den Druck des Strömungsmittels bzw. von Strömungsinittelparametern anspricht, um die Reynold¹sehe Zahl des Strömungj mittelstrahles aus dem Düsenteil während des Betriebes zu steuern. Des weiteren wird bei einer Winkelgeschwindigkeitsi fühleinrichtung gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Vorrichtung zur Steuerung der charakteristischen Eigenschaft die"sich auf die Differenz im Druck zwischen den beiden Kans und der Reynold¹sehen Zahl des Strömungsmittelstrahles aus d€ Düsenteil bzw. den Betriebspunkt auf der Charakteristik odes auf beides bezieht.

Hach einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist eine

Vinkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung für Mavigationsführungssysteme gekennzeichnet durch

(a) einen drehbar um eine Steuerachse ausgebildeten laminiei ten Korper, mit (1) 'einem-Hauptgeschwindigkeitssensor-Ve bundkorper mit einem Zwischenwirkungskanal, einem Düsenteil mit einem Einlaßkanal und einem Abgabekanal, der nach vorne in den Zwischenwirkungskanal öffnet und der

mit dem Einlaßkanal in Verbindung steht, wobei der Abgabekanal eine Strömungsachse besitzt, die etwa senkrecht zur Steuerachse verläuft, ein Paar von Aufnahmekanälen, die vor dem Düsenteil im Abstand versetzt sind und Einlasse besitzen, die mit dem Zwischenwirkungskanal auf entgegengesetzten Seiten der Strömungsachse in Verbindung stehen, und einem Trennbauteil, das zwischen den Einlassen angeordnet ist und das von der Strömungsachse aufgenommen wird, wobei das Trennbauteil eine nach hinten gerichtete führende Kante besitzt, sowie mit (2) einer Vielzahl von Hilfsverbundkörpern, die auf entgegengesetzten Seiten des Hauptverbundkörpers angeordnet sind und die in dem Körper einen mit dem Düsenteil-Einlaßkanal in Verbindung stehenden Einlaßkanal und ein Paar von Auslaßkanälen festlegen, deren jeder mit einem anderen der Aufnahmekanäle verbunden ist, wobei ein Strömungsmittel nach innen durch den Einlaßkanal gerichtet ist, das einen Strömungsstrahl bildet, der den Abgabekanal nach vorne durchströmt, der auf die Aufspaltkante auftrifft und von ihr in zwei getrennte Ströme unterteil ywird, von denen jeder durch einen der Aufnahmekanäle aufgenommen wird, damit zwischen den Auslaßkanälen ein Druckunterschied erzeugt wird, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Körpers um die Steuerachse anzeigt,-und

(b) eine Eichvorrichtung, die dem zusammengebauten Körper zugeordnet ist, um Herstellungenauigkeiten in-, dem Hauptgeschwindigkeit ssensor-Verbundkörper zu korrigieren, damit der Druckunterschied während des Betriebes der Einrichtung bei fehlender Eotation des Korpers um die Steuerachse im wesentlichen Hull wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Winkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung gekennzeichnetdurch ein um eine Steuerach.se drehbares Bauteil, eine Düsenvorrichtung zur Aufnahme des Strömungsmittels aus einer Strömungsmittelquelle und zur Abgabe eines Strömungsmittelstrahles mit einer

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Strahlachse, wobei die Düsenvorrichtung von dem Bauteil aufgenommen und damit drehbar ist sowie eine Durchflußachse etwa senkrecht zu der Steuerachse besitzt, eine Strahlaufnahmevorrichtung zur Verwendung des Strahles für die Erzeugung zweier Ausgänge, die miteinander verglichen werden, um die Geschwindigkeit und den Eichtungssinn der Drehung des Bauteiles um die Steuerachse zu bestimmen, wobei die Strahlaufnahmevorrichtung von dem Bauteil aufgenommen und damit drehbar ist und eine im Abstand von der Düsenvorrichtung angeordnete Aufspaltvorrichtung zur Aufteilung des Strahles in zwei Strome mit einem relativen Querschnittsflächenunterschied aufweist, der Geschwindigkeit und Eichtungssinn der Drehung des Bauteiles anzeigt, und eine Eichvorrichtung zum Korrigieren von Herstellungenauigkeiten in dem Geschwindigkeitssensor, damit die Ausgänge bei Null-Drehungsgeschwindigkeit des Bauteiles um die Steuerachse vollständig oder zumindest sehr angenähert UuIl werden, wobei die Eichvorrichtung eine Vorrichtung zum exakten Ausrichten der Strahlachse mit der Durchflußachse besitzt.

Des weiteren wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Eich* eines fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensors nach der Erfindung vorgeschlagen, bei dem das Strömungsmittel durch die strahlformende Kanalvorrichtung geführt wird, um einen Druckunterschied zwischen den Aufnahmekanälen zu erzeugen, der au: grund von Herstellungenauigkeiten im Geschwindigkeitssensor auftritt und der mit zunehmender Reynold¹scher Zahl des Stra! les monoton wächst, bei dem die fabrikatorische Fehlausrichtung zwischen der Aufspaltvorrichtung und der Durchflußachse kompensiert wird, um die Beziehung zwischen dem Druckunterschied undder Eeynold¹sehen Zahl zu verändern, so daß der Druckunterschied bei großer werdender Reynold¹scher Zahl mon ton zunimmt, und bei dem die Strahlachse mit der Durchflußachse exakt ausgerichtet wird, damit der Druckunterschied in nerhalb eines Bereiches von Eeynold¹sehen Zahlen des Strahle eliminiert wird.

Z34/Ü

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Winkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung vor, die gekennzeichnet ist durch .einen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor mit Durchflußkanälen zur Aufnahme eines Strömungsmittels und zum Abgeben des aufgenommenen Strömungsmittels in Form eines Strömungsmittelstrahles, wobei der Geschwindigkeitssensor zwei Auslässe und eine auf die Drehung des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse ansprechende Vorrichtung besitzt, damit.der Strahl in den Auslassen zwei fluidische Ausgangssignale erzeugt, die einen relativen Druckunterschied besitzen, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung anzeigt, eine Vorrichtung zum Verstärken der fluidischen Ausgangssignale und eine Vorrichtung zur Umwandlung der verstärkten fluidischen Ausgangssignale in ein Paar von.pulsierenden Drucksignalen mit einem relativen !Frequenzunterschied, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Geschwindigkeit ssensors um die Steuerachse anzeigt.

Sine andere Ausgestaltung einer derartigen Winkelgeschwindigkeit sabfühl einrichtung ist gekennzeichnet durch einen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor zur Aufgabe eines Strömungsmittels, Ausbildung eines Strahles aus dem aufgenommenen Strömungsmittel und Erzeugung eines Paares von fluidischen Ausgangssignalen aus dem Strahl, welche einen relativen Druckunterschied besitzen, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse angibt, eine in Kaskade geschaltete Serie von fluidischen Proportionalverstärkern mit einer Einlaßvorrichtung zur Aufnahme der fluidischen Ausgangssignale aus dem Geschwindigkeitssensor und zwei Auslassen, zwei fluidischen Oszillatoren, von denen jeder einen mit dem einen der beiden Einlasse der in Kaskade geschalteten fluidischen Verstärker in Verbindung stehenden Einlaß und eine Ausgangsvorrichtung zum Übertragen eines pulsierenden Drucksignales aufweist, und zwei druckelektrische Wandler, vondenen jeder eine Eingangsvorrichtung zur Aufnahme des pulsierenden Drucksignales aus einem der fluidischen Oszillatoren und eine

Ausgangsvorrichtung zur Erzeugung eines oszillierenden elek" sehen Signales besitzt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Geschwindigkeitsabfühleinrichtung nach der Erfindung is1 robust im Aufbau, billig in der Herstellung "und bei Fluidik-Einrichtungen und -systemen einfach anwendbar. Es ist mit vorliegender Erfindung jedoch erstmalig ein Pluidikersatz fi die mechanischen Kreisel- und Geschwindigkeitsabfühlsysteme möglich. Die einzigen beweglichen Teile-in der gesamten elei fluidischen Geschwindigkeitsabfühleinrichtung sind dabei die Luftpumpe und ihr Antrieb.

Im Eahmen vorliegender Erfindung sind eine Reihe von Ilodifü tionen der Einrichtung und der Yerfahrensschritte möglich, i bes. in Hinblick auf die Anpassung an spezielle Navigationsanwendungsfalle. Beispielsweise kann durch Eliminieren eines oder zweier der Fluidikgeschwindigkeitssensoren (und der zugeordneten Ausgangssysteme) in einem dreiachsigen Havigatioi führungssystem ein zweiachsiges oder einachsiges Geschwindig keitsabfühlsystem aufgebaut werden. Ferner können druckaufge ladene Strömungsmittel bzw. Fluide verwendet werden, die vei schieden von Luft sind. Auch kann ein Druckumkehrsystem verwendet werden, bei dem die Pumpe einen höheren Druck innerhs des Behälters erzeugt und die Strahlen einen niedrigeren Dru aufweisen, so daß der Betrieb durch Saugwirkung am Pumpeneir laß durchgeführt wird. Das heißt, daß die verschiedenen Strs len nicht durch Druckwirkung, sondern durch Saugwirkung durc den Körper hindurchgeführt werden. Die Anzahl von Fluidikvei stärkern in jedem der Ausgangssysteme kann verändert werden, falls dies erwünscht ist.

r; Π Q ^ Π

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nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Bs zeigt:

Pig. 1: ein schematisches Blockschaltbild eines iTavigationsführungssystems gemäß der Erfindung,

Pig, 2: eine vereinfachte Schnittdarstellung durch einen herkömmlichen Pluidik-Winkelgeschwindigkeitssensor,

Pig« 3: eine graphische Darstellung der Arbeitsweise des elektro-fluidischen Geschwindigkeitsabfühlsystemteilea des Pührungssystems nach Pig. 1,

Pig. 4: eine perspektivische Ansicht eines luftdichten, thermisch isolierten Behälters, in welchem das Geschwindigkeit sabfUnisystem untergebracht ist,

Pig. 5: eine schematische Darstellung des Geschwindigkeitsab f U.hlsy s t ems,

Pig. 6: teilweise in Explosionsdarstellung eine perspektivische . Ansicht eines laminierten Geschwindigkeitssensor- und Abgabekörpers nach der Erfindung,

Pig. 7: eine Aufsicht auf den Haupi;geschwindigkeitasensor-Schichtplattenteil des laminierten iCörpers nach Pig· 6,

Pig. 8: in vergrößertem Maßstab eine in Längsrichtung komprimierte Darstellung eines zentrischen Teiles der Geschwindigkeitssensor-Schichtplatte nach Pig. 7,

Pig. 9: eine graphische Darstellung, aus der sich der Einfluß von Sensorausgangsdrücken bei Nullgeschwindigkeit in bestimmten Eich- und Stabilisierungsstufen der Erfindung ergibt,

Pig. 10: in verkleinertem Maßstab eine Ansicht des Sensor- und Abgabekörpers nach Pig. 6 von unten,

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JS¹Ig, 11: eine leicht vergrößerte Teilschnittansicht durch den Geschwindigkeitssensorkörper längs der Linie 11-11 der Pig, 10,

Pig, 12: eine Teilschnittansicht durch den Geschwindigkeitssensorkörper längs der Linie 12-12 der Pig. 6,

Pig. 13: eine stark vergrößerte, teilweise in Explosion dagesteilte Teilansicht des Geschwindigkeitssensorkörper: nach Pig, 12,

Pig, 14: In teilweiser Bxplosionsdarstellung eine perspektivische Ansicht einer abgeänderten Ausfü'hrungsform des Geschwindigkeitssensor- und Äbgabekörper nach Pig. 6,

Pig, 15: eine Aufsicht auf eine andere Aüsführungsform der Hauptgeschwindigkeitssensor-Schichtplatte nach Pig. 7,

Pig, 16: in stark vergrößertes LIaßstab einen Schnitt durch die Geschwindigkeits.ensor—Schichtplatte nach der Linie 16-16 der Pig. 15,

Pig. 17: eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Geschwindigkeitsabfühlsystems, wobei der das System' umschließende Behälter entfernt ist, und

Pig, 18: eine Bodenansicht des Geschwindigkeitsabfühlsystems nach Pig. 14 mit einem Teil des entfernten Behälters,

In Pig. 1 ist schematisch ein Navigationssteuer- oder -führungasystem 10 dargestellt, das einen sich bewegenden Körper 12, z. B, eine Rakete, ein Plagzeug, ein Schiff oder dgl, in einer gewünschten Drehstellung in bezug auf drei zueinander senkrecht stehende Steusrachsen, z, B, die Roll-, Hick- und Gearachse eines Plugzeuges zu halten. Die Rotations

geschwindigkeiten der Lageabweichung Q^, θ₂» ^Q3 des Körpers um die drei Steuerachsen werden durch ein Geschwindigkeits-

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abfühlsystem 14 nach der Erfindung überwacht, das Eingangssignale 16a, 16b, 16c entsprechend den Rotationsgeschwindigkeiten Q^₉ Q^i ^3 <ies sich bewegenden Körpers aufnehmen. Elektrische Ausgangssignale 18a, 18b, 18c, die die tatsäch-

liehen Winkelabweichungsgeschwindigkeiten S₁, Q₉₃ Q-, anaeigen, v/erden von dem Geschv/indigkeitsabfühlsystem an eine Vergleichsvorrichtung 20 (herkömmlicher Bauweise) gegeben. Die Vergleichsvorrichtung vergleicht die Ausgangssignale 18a, 18b, 18c mit Bezugseingangssignalen 22a, 22b, 22c, die ebenfalls an die Vergleichsvorrichtung gegeben werden und

die die gewünschten Werte §.., θρ» θ-ο anzeigen, wobei jede solche gewünschte Drehgeschwindigkeit üblicherweise Null ist.

Beim Abfühlen der unterschiede zwischen den Signalgruppen 18a und 22a, 18b und 22b, 18c und 22c gibt die Vergleichsvorrichtung 20 entsprechende Steuersignale 24a, 24b, 24c an die Servo- und Steuervorrichtungen 26 (z. B. den Autopiloten eines Flugzeuges), welche bewirken,.daß Korrekturkräfte 28a, 28b, 28c auf den sich bewegenden Körper 12 ausgeübt werden, die diesen in die richtige Drehstellung in bezug auf die drei Steuerachsen zurückführen.

Ehe der Erfindungsgegenstand in Verbindung mit den Zeichnungen. erläutert wird, werden der grundsätzliche Aufbau und die Arbeitsweise eines herkömmlichen Pluidik-V/inkelgeschwindigkeitssensors in Verbindung mit Pig« 2 beschrieben, in der der Sensor schematisch und stark vereinfacht dargestellt ist. Ein derartiger bekannter Sensor 30, der ähnlich dem nach US-PS 3,971.257 ist, hat einen Körper 32, in welchem eine zentrische innere Kammer 34 ausgebildet ist. Vor dieser Kammer 34 geht nach rückwärts (nach links in Pig. 2) ein innerer Düsenkanal 36 mit einer Durchflußachse 38 und einem Düsenaustrittsende 40 aus, der mit der Kammer verbunden ist. Der Sensor-

LO⁴H QO

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körper 32 ist in bezug auf die Steuerachse 42 so positioniert, daß die Düsenachse 38 senkrecht auf der Steuerachse steht, um die eine Drehung abgefühlt werden soll. Während des Betriebes des Sensors 30 wird ein unter Druck stehendes Strömungsmittel, z. B. Druckluft, nach- vorwärts durch den •Düsenkanal 36 aus dem Düsenaustrittsende 40 und nach vorwärts durch die Kammer 34 in ]?orm eines Strahles 44 geführt.

Am vorderen Ende der Kammer 34 trifft der Strahl 44 auf die scharfe führende Kante 46 einer etwa keilförmigen inneren Aufspaltvorrichtung 48 des Sensorkörpers 32 auf. Die führende Kante 46 der Aufspaltvorrichtung ist mit der Düsendurchflußachse 38 ausgerichtet und ist bei fehlender Drehung des Sensorkörpers um die Steuerachse 42 so ausgelegt, daß der Strahl. 44 in zwei gleiche Ströme S-, S₂ unterteilt wird. Der Strom S₁ wird durch die Aufspaltvorrichtung 48 in einen ersten Aufnahmekanal 50, der innerhalb des Sensorkörpers auf einer Seite der Aufspaltvorrichtung 48 ausgebildet ist, gerichtet und der Strom Sp in einen aweiten Aufnahmekanal 52, der ebenfalls innerhalb des Sensorkörpers ausgebildet und symmetrisch auf der anderen Seite der Aufspaltvorrichtung 48 angeordnet ist.

Bei fehlender Winkeldrehung des Sensorkörpers 32 um die Steuer achse 42 sind die Drücke innerhalb der Aufnahmekanäle 50, 52 theoretisch gleich groß.

Wenn der Sensorkörper 32 eine Drehung um die Steuerachse 42 erfährt (z. B, in Uhrzeigerrichtung - Pfeil 54), bewirkt der Coriolis-Sffekt eine Verschiebung des Strahles 44 nach aufwärts in bezug auf die Aufspaltkante 46, wie durch die gestrichelte Strahleinhüllende 44a in Fig. 2 angedeutet ist. Diese Relativverschiebung zwischen dem Strahl und der Aufspaltkante ergibt sich daraus, daß jedes Partikel des Strahlströmungsmittels, das sich zwischen dem rotierenden Düsenaus-

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tritt 40 und der damit'zusammen rotierenden Aufspaltkante bewegt, einer geraden Linie im Trägheitsraum folgt. Während der Zeit, die erforderlich ist, damit sich ein solches Partikel von dem Düsenaustritt zur Aufspaltkante bewegt, bewegt sich die Aufspaltkante nach unten relativ zu der konstanten Bewegungslinie des Partikels. Die Größe des Abstandes, um den sich die Auf spaltkante während der Beweg.uügsdauer des Partikels bewegt, hängt sowohl von der Drehgeschwindigkeit^ des Sensorkörpers als auch von der Geschwindigkeit des Partikels ab.

Die relative Verschiebung des Aufspaltrandes, die durch den Coriolis-Effekt erzeugt wird, ergibt eine ungleiche 'Teilung des Strahles 44 durch die Aufspaltkante in der 7/eise, daß der Strahl 5.. größer ist als der Strahl Spο Dies führt dazu, daß der Druck im Aufnahmekanal 50 größer ist als der Druck im Aufnähmekanal 52.

Es ist somit möglich, den sich ergebenden Druckunterschied in den Kanälen 50, 52 zu messen und einen solchen Druckunterschied auf die Drehgeschwindigkeit θ, die dem Sensor 30 erteilt wird, zu'beziehen. Dieser Zusammenhang wurde bereits 1942 (INSTRUMENTS, Band 15, September 1942, Seite 345) erörtert und ist seit dem in verschiedenen Fluidik-Winkelgeschwindigkeitssensoren angewendet worden. Durch Verlängerung der Aufnahmekanäle 50, 52 nach außen durch den Sensorkörper 32 in der Weise, daß die Ströme S₁, S₂ durch solche verlängerten Kanäle fließen, kann der Durchflußgeschwindigkeitsunterschied zwischen den Strömen S/, S„ für einen solchen Zusammenhang, wie er in US-PS 3.205.715 gezeigt ist, ver- . wendet werden.

Daß die praktischen Auswirkungen des Coriolis-Effektes auf die Genauigkeits— und die Ansprechbereiche zu keinen brauchbaren Lösungen geführt haben, hat an Herstellungsgenauigkeiten in der Düse und in den Trennvorrichtungen gelegen. Ins-

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besondere bewirkt selbst eine geringe Versetzung zwischen der Trennkante 46 und der Düsenachse 38 einen fehlerhaften Druckunterschied zwischen den Aufnahmekanälen 50, 52. Dieses Fehlausrichtungsproblem, wird dadurch erschwert, daß die geringste Asymmetrie am Düsenausgang 40 bewirkt, daß die sich Achse des Strahles 44 relativ zur Düsendurchflußachse 38 verschiebt· Sine solche Asymmetrie bewirkt auch einen fehlerhaften Druck- bzw. Durchflußunterschied zwischen den Auf-? nahmekanälen 50, 52 bei IJull-Winkelgeschwindigkeit des Sensors wie auch während der Drehung. Ferner sind herkömmliche Winkelgeschwindigkeitssensoren 30 in dem Genauigkeitsbereich, in den ITavigations-Geschv/indigkeitsabfühleinrichtungen verwendet r/erden, außerordentlich umgebungsempfindlich. Insbesondere bewirken Änderungen in der Umgebung, der der Strahl 64 ausgesetzt ist, daß die Achse relativ zu der Düsendurchflußachse 33 driftet, se daß eine weitere llngenauigke its quelle in die-Arbeitsweise des Sensors 30 eingeführt wird.

Um ausreichend exakte, nutzbare elektrische Ausgangs signale zu erreichen,, wurden die Aufnahmekanäle 50,- 52 als Durchflußkanäle für die Ströme S.., Sg verwendet,-und es wurde ein Sensordraht teil einer He iz draht-Anornet erschalt ung in jeden . der Durchflußkanäle eingeschaltet, wie dies der US-PS 3.205.715 zu entnehmen ist.

Nach der US-PS 3.971.257 wird beispielsweise der Druckunterschied zwischen den Aufnahmekanälen 50, 52 dazu verwendet, Analogwandler, z. B. piezoelektrische Wandler, direkt anzutreiben.

Die hohe Genauigkeit und der große Arbeitsbereich des Abfühlsystems nach der Erfindung für jede der Steuerachsen sind in der graphischen Darstellung nach Fig. 3 gezeigt, in der die Genauigkeit (Kurve 54) und die Bandbreite (Kurve 56) eines

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jeden Geschwindigkeitssensors in Abhängigkeit von der Dtrahllänge des Sensors aufgetragen dargestellt sind. Alle für den Betrieb des Geschwindigkeitsabfühlsyst ems erforderlichen Bestandteile sind in einem kleinen, thermisch isolierten, luftdichten Behälter 60 (Fig. 4) untergebracht, der auf dem sich bewegenden Körper, dessen Drehsteilung gesteuert "/erden seil, leicht befestigt werden kann. Der Behälter nach Fig. 4 hat zylindrische Gestalt and einen Querschnitt eines Viertelkreises. Es können jedoch auch andere Behälterformen je nach Größe und Konfiguration des sur Verfugung stehenden Befestigungsraurnes verwendet werden. Das System 14 wird elektrisch über Stromleitungen 62 angetrieben und ergibt die drei elektrischen Auagangssignale 18a, 18b, 13c der Fig. 1 über drei Paare 64, 66, 68 von Steuerleitungen. Die Stromleitungen 62 und die Steuerleitungspaare 64_} 66j o3 sind in herkömmlicher V/eise in einer einzigen Rohr- oder Schlauchleitung 70 untergebracht, die von einem Aufnahmebehälter 72 aufgenommen wird, der auf einer lösbaren Endplatte 73 des Behälters 60 befestigt is

Geschwindigkeitsabfühlsystem 14:

Das Geschwindigkeitsabfühlsystem 14, das in Fig. 5 schematisch dargestellt ist, ist ein elektrofluidiscb.es System, das eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das System 14, dessen Bestandteile kompakt innerhalb des weiter unten beschriebenen Behälters 60 angeordnet sind, weist drei speziell ausgelegte fluidische Winkelgeschwindigkeitssensoren 74 auf, von denen jeder als Winkelgeschwindigkeitsabfühlsignal für eine der drei aufeinander senkrecht stehenden Steuerachsen des Führungssystems 10 dient· Mit Ausnahme für wichtige Unterscheidungen, auf die nachstehend eingegangen wird, funktioiäiart jeder der drei Geschwindigkeitssensoren 74 in gleicher Weise, wie der vorstehend beschriebene herkömmliche Fluidik-Geschwindigkeitssensor 30 Ci¹Ig. 2) und weist einen mit einem inneren Düsenkanal in Verbindung stehenden Einlaßkanal 76 so-

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wie zwei mit einem der beiden inneren, die Strömung aufnehmenden Kanälen in Verbindung stehenden Auslaßkanälen 73, 80 auf. Ein druckaufgeladenes Strömungsmittel, z. B. Luft, .wird in den Einlaß 76 eines jeden Sensors durch eine über einen drehzahl-veränderlichen Llotor 33 angetriebene Pumpe mit veränderlicher Verdrängung über ein Speiseleitungssystem 84} das aus Luftleitungen besteht, wie weiter unten erläutert wird, angetrieben.

Die Auslässe 78, 80 eines jeden Sensors 74 sind mit einem der drei elektrofluidischen Wandlersysterne 86 verbunden,' deren jedes so arbeitet, daß die Aufnahmekanaldriicke des Sensors verstärkt und in ein Paar oszillierender elektrischer Steuersignale umgewandelt werden. Jedes Paar solcher elektrischer Steuersignale entspricht einem der Steuersignale 18a, 13b, 13c (Pig. 1) und wird in die Vergleichsvorrichtung 20 des Pührungssystems 10 über eines der Steuerleitungspaare 64, 66, 63 gegeben.

Die Geschwindigkeitssensoren 74 und die elektrofluidischen Wandler- oder Ausgangssysteme 86 ergeben sehr wirtschaftliche Lösungen für zwei der Hauptprobleme vorliegender Erfindung, die dem seit langem benötigten Ersatz der kostspieligen und komplizierten gyroskopischen Geschwindigkeitsabfühlsysterne durch fluidische Abfühlsysteme im Wege standen, nämlich die Schwierigkeiten in bezug auf Ausrichtung und Asymmetrie bei herkömmlichen fluidischen Geschwindigkeitssensoren und die Schwierigkeiten in bezug auf die Erzielung ausreichend exakter und empfindlicher Ausgangssignale daraus. Das dritte Hauptproblem, die Steuerung der Eliminierung der Umgebungsempfindlichkeit von konventionellen fluidischen Geschwindigkeitssensoren in Uavigations-Anwendungsfallen wird durch ein Durchflußsteuersystem 90 gelöst, das bestimmte Parameter des Systems 14 selbst abfühlt und aus-

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um den Betrieb des Geschwindigkeitsabfühlsvstems 14 au stabilisieren und um die Erzielung einer extrem hohen Genauigkeit daraus zu unterstützen.

Pluidischer Winkelgeschwindigkeitssensor 74 Einer der Winkelgeschwindigkeitssensoren 74 des Geschwindigkeit sabfühlsy st eins 14 ist in perspektivischer Ansicht in Fig. 6 gezeigt. Der Sensor 74 weist einen länglichen, rechteckförrnigen, monolithischen Körper 100 auf, der durch eine Vielzahl von dünnen Metallplättchen definiert ist, deren jedes einen gleichen, länglichen, rechteckförmigen Umfang besitzt und die esakte aufeinander ausgerichtet und wechselseitig miteinander verklebt oder in sonstiger weise miteinander befestigt gestapelt sind» Solche dünnen Plättchen weisen ein Hauptgeschwindigkeitssensor-Plättchen 102, das sandwichartig zwischen einer Reihe von Hilf3plättchen 104 darüber angeordnet ist, und eine Reihe von Hilfsplättchen 106 darunter auf. Die Hilfsplättchen 10Φ, 106 haben verschiedene öffnungen, Kanäle und Durchflußwege, die in ihnen ausgebildet sind und die miteinander zusammenwirkend so funktionieren, daß zu nachstehend erläuterten Zwecken Luft in das Hauptplättchen und aus diesem übertragen wird. Der Geschwindigkeitssensor-Einlaßkanal 76 erstreckt sich durch die Hilfsplättchen 104 in der Nähe ihrer linken Enden nach abwärts und ist fluidisch mit dem Hauptplättchen 102 in der nachbeschriebenen Weise verbunden. Die Geschwindigkeitssensor-Auslaßkanäle 78, 80, die mit dem Hauptplättchen 102 über entsprechende Kanäle im Körper, welche durch Öffnungen usw. in den Hilfsplättchen 104 festgelegt sind, in Verbindung stehen, führen aus dem Sensorkörper 100 durch das oberste Plättchen 104 in der Nähe des linken Endes des Körpers 100 heraus« · ·

Das längliche, rechteckförmige Hauptgeschwindigkeitssensor-

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Plättchen 102 nach. Pig. 7 ist etwas dicker als die Hilfs- oder Luftübergangsplättchen 104, 10β und v/eist zwei entgegengesetzte Endkanten 108, 110 und zwei entgegengesetzte, in Längsrichtung verlaufende Seitenkanten 112, 114 auf. Eine Ausrichtaussparung 116 ist im rechten Endrand 110 in der Wahe der Verbindungsstelle mit der unteren Seitenkante 114 ausgebildet. Die Aussparung 116 dient in Verbindung mit ähnlich positionierten Ausriehtaussparungen in den anderen Plättchen 104, 106 dazu, sichtbar zu machen, daß alle Plättchen im. Körper 100 einwandfrei orientiert sind, bevor die Plättchen miteinander verklebt bzw. in stonstiger⁸:Weise verbunden werden. Zur Befestigung des Sensorkörpers 100 auf einer entsprechenden Halterung sind vier Befestigungslöcher 113 durch das Hauptplättchen 102 (und die Hilfsplättchen) in der iJähe der vier Kanten ausgebildet, wie in Pig.' 6 und 7 gezeigt . ist.

Zusätzlich sind kreisförmige öffnungen 120 und 122 durch das Hauptplättchen 102 vorgesehen. Die öffnung 120, die seitlich zentriert ist und die unmittelbar in der Itfähe der rechten Bndkante 110 positioniert ist, legt einen Teil des Einlaßkanales 76 fest, durch den Luft in das Hauptplättchen 102 und andere Bestandteile des Geschwindigkeitsabfiihlsystems 14 eingespeist wird, wie nachstehend beschrieben wird· Die Öffnung 122 ist geringfügig nach rechts in bezug auf die untere linke Befestigungsöffnung 118 positioniert und wirkt als ein Teil eines Übertragungskanales (nicht dargestellt) innerhalb des Sensorkörpers 100, der mit dem Einlaßkanal 76 in Verbindung steht, um Luft an verschiedene andere Bestandteile des Geschwindikeitsabfühlsystems zu übertragen.

Eine verhältnismäßig große Öffnung ist durch einen in Längsrichtung zentrischen Teil des Hauptplättchens 102 ausgebildet, um einen Zwischenwirkungskanal 130 festzulegen· Die Öffnung dieses Zwischenwirkungskanales ist so ausgebildet, daß in der

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Iahe des linken Endes ein entgegengesetztes Paar von seitlich, nach, innen gerichteten und zu einer Spitze zulaufenden Wirbeldämpfungsblenden 132 festgelegt werden, deren innere Enden etwas im Abstand voneinander angeordnet sind. Durch die öffnung des Zwischenv/irkungskanales wird auch ein sv/eites Paar von seitlich nach innen gerichteten Wirbeldärnpfungsblenden 134 ausgebildet, die rechts von den Blenden 132 positioniert 3ind und die abgerundete innere Enden besitzen, welche etwas weiter voneinander versetzt sind als die inneren Enden der Blenden 132. Die Blenden 132₃ 134.wiederum legen ein gegenüberliegendes Paar von seitlich nach außen verlaufenden banalen 136 am linken 3nde des Zwischenwirkungskanales 130, ein gegenüberliegendes Paar von seitlich nach außen verlaufenden Kanälen 138, die zwischen den Blenden 132, 134 positioniert sind, und ein entgegengesetztes Paar von seitlich nach außen verlaufenden Kanälen 140, die zwischen den Blenden 134 und dem rechten Ende des Zwischenwirkungskanales 130 angeordnet sind, fest.

Sin Paar von Aufnahmekanälen 142, 144 wird durch das Plättchen 102 in der Nähe des rechten Endes 110 ausgebildet, die Aufnahmekanäle haben Einlaßöffnungen 146, 148, die nach rückwärts (nach links) in den Zwischenwirkungskanal 130 münden, und geschlossene äußere Enden 150, 152· Aus ihren Einlaßöffnungen 146, 148 erstrecken sich die Aufnahmekanäle 142, 144 nach vorwärts und divergieren seitlich nach außen, wobei ein etwa keilförmiges Trennbauteil 154 festgelegt wird, das eine scharfe, führende Trennkante 156 besitzt, die die Kanaleinlässe 146, 148 trennt bzw· ,aufteilt und seitlich in bezug auf das Plättchen 102 zentriert ist.

Durch einen linken Endteil des Plattchens 102 werden drei Öffnungen 158, I60, 162 ausgebildet. Die Öffnung 158 ist etwa U-förmig ausgebildet und direkt in der Nähe des linken Platt-

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ciienend.es 108 positioniert, die öffnung 160 ist zv/ischen der Öffnung 158 und dem oberen seitlich verlaufenden 2ianal 136 angeordnet, und die öffnung 162 liegt zwischen der öffnung 158 und dem unteren, seitlich verlaufenden Kanal 136. Die Öffnungen 158, 160, 162 bilden strahlförmige Elemente in Form eines länglichen Dliaenteiies 164 des Plätzchens 102. Der Düsenteil 164 erstreckt sich in Längsrichtung längs eines seitlich zentrischen Teiles des Plättchens 102 und ist zum Abgleich des Plättchens. 102 durch schmale Abstützarme I66, 168 über den Düsenteil 164 und schmale Abstützarme 170, 172 unterhalb des Düsenteiles 164 verbunden.

Die Düse I64 weist einen Einlaßabschnitt 174 am linken Ende und einen Auslaßabschnitt 176 am rechten Ende auf. Der Auslaßabschnitt 176 hat etwa die gleiche Länge wie der Einlaßabschnitt 174, ist jedoch etwas schmaler.. Die inneren Enden der Abstützarme I66, 170 sind etwas vor der Verbindungsstelle der Einlaß- und Auslaßabschnitte 174, 176 positioniert, und die inneren Enden der Abstützarme 1o3, 172 sind am rechten Ende des Auslaßabschnittes I76 angeordnet. Jeder der Auslaßarme erstreckt sich seitlich nach außen in einem leicht nach rückwärts verlaufenden Winkel von. der Verbindungsstelle mit dem Düsenauslaßabschnitt 176,

Ein länglicher Düseneinlaßkanal 178 ist durch den Düseneinlaßabschnitt 174 hindurch ausgebildet und steht mit einem wesentlich engeren Düsenabgabekanal 180 in Verbindung, der sich in Längsrichtung durch den Düsenauslaßabschnitt 176 erstreckt und in den Zwischenwirkungskanal 130 durch ein Austrittsende 182 des Düsenauslaßabschnittes 176 erstreckt. Der Düsenabga- . bekanal 180, der eine Durchflußachse 184 besitzt (vgl. Pig. 8, in der das Hauptplättchen 102 der Pig. 7 im Gegenuhrzeigersinn um 90° gedreht dargestellt ist), die zwischen den Seitenrändern 112, 114 des Plattchens 102 zentriert ist, teilt den Düsenauslaßabschnitt 176 in. Längsrichtung in zwei horizontal

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verlaufende schmale '.Vandbauteile 176a, 176b, die auf ent~e^engesetzten Seiten der Düsendurchfiußachse 184 im Abstand versetzt sind. Derartige gegenüberliegende wandbaut eile 176a, 176b werden von den Abstützarmpaaren 166, 163 und 170, 172 aufgenommen und nehmen ihrerseits den Dliseneinlaß teil 174 a uf ·

Die verschiedenen vorbeschriebenen Öffnungen, Kanäle und dgl. sind durch das Hauptsensorplättchen 102 durch ein herkömmliches chemisches Ätzverfahren ausgebildet, damit eine hohe Herstellgenauigkeit erzielt wird. Die Bereiche der Plättchen innerhalb der gestrichelt gezeichneten Umhüllenden 188 (in welchen die Dliseneinlaß- und Abgabekanäle, der Trennro.nä. und die Aufnahmekanäle 142, 144 angeordnet sind) werden jedoch durch elektrische Entladungsbearbeitung ausgebildet, um eine noch höhere Hersteilgenauigkeit in den kritischeren ~- 1 Q-rf^lipiT^p"' 1 pn 7}i :sv"7T al ο v\

Dieses Verfahren ist an sich bekannt und besteht senerell da-

rin, daß ein'sich bewegender, elektrisch aufgeladener Draht mit sehr kleinem Durchmesser als Schneidwerkzeug verwendet wird, um die gewünschten Qberflächenkonfigurationen auf dem Plättchen innerhalb der Umhüllenden 188 auszubilden.

Während des .Betriebes des Sensors 74 wird Luft aus dem Speiseleitungssystem 84 in den Sensoreinlaßkanal 76 und nach abwärts durch ihn hindurch in den Düsenaufnahmekanal 178 gerichtet. Luft, die in den Aufnahmekanal 178 eintritt, wird nach außen durch den Düsenabgabekanal 180 in Form eines Strömungsmittelstrahles 190 (Fig. 8) gedrückt, der nach vorne (d. h. nach oben in Fig. 8) durch die Zwischenwirkungskammer 130 tritt und auf die führende Irennkante 156 auftritt. Der Strahl 190 gelangt anschließend zwischen die inneren Enden der Führungsblendenpaare 132, 134, die bewirken, daß ein Strömungsmittelrückfluß zum Düsenaustritt verhindert wird.

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Die äußeren inden der gegenüberliegenden Kanäle 136 v/erden (durch nichtdargestellte Innenkanäle im Sensorkörper) mit einer (ebenfalls nichtdargesteilten)Luftkammer im Sensorkörper "verbunden, damit die Drücke in den Kanälen 136 ausgeglichen werden und damit Strömungsmittelstrcuxigen des Strahles in der ITähe des Düsenaustritts verhindert werden.

Der Strahl (Pig· 8) besitzt eine Strahlachse 192 und ist, wie weiter oben"erläutert, durch das Trennbauteil 154 in getrennte Ströme S-, S_p unterteilt. Sine Abweichung der Querschnittsfläche der Ströme S-, S_? zeigt die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Sensors 74 um eine Steuerachse 194 senkrecht zur Düsenachse 134 an.

Insbesondere ist die ¹Trennkante 156 so ausgelegt, daß sie den Strahl 190 gleichmäßig unterteilt, d. h. so, daß die Ströme S₁, Sp gleiche ^uerschnittsflächen besitzen, wenn eine solche Drehung des Sensors 74 um die Steuerachse fehlt. Eine Drehung des Sensors im Uhrzeigersinn, nämlich um die Steuerachse 194, bewirkt aufgrund des vorbeschriebenen Coriolis-Sffektes die vorbeschriebene Strahl-Trennkanten-Bewegung und macht die Querschnittsfläche des Stromes S- gröi3er als die Querschnittsfläche des Stromes Sp·

Jede ungleiche Strahlunterteilung (die eines der Eingangssignale 16 des Geschwindigkeitsabfühlsvstems in Pig. 1 darstellt) erzeugt einen Druckunterschied in den Aufnahinekanälen 142, 144· Sin Pluidik-Ausgang wird von jedem der Aufnahmekanäle 142, 144 mit Hilfe der Sensorausgangskanäle 78, 80 erzeugt, die mit den Aufnahmekanälen 142, 144" in Verbindung stehen. Diese Pluidik-Ausgänge können dann miteinander verglichen werden, um die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Sensors um die Steuerachse 194 zu bestimmen, und werden schließlich verwendet, um eines der Ausgangssignale 18 des Geschwindigkeitsabfühlsystems zu erzeugen (Pig. 1).

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Sichung des Geschwindigkeitssensors und Steuerung seiner Umgeb imgsempfindlichkeit ,

Auch bei sehr exakten Konstruktionsmethoden, die bei der Herstellung der Düse, der Aufspaltvorrichtung und der Aufnähmekanalteile des Hauptsensorplättchens 102 angewendet werden (solche Aufspaltvorrichtungen und Aufnahmekanalteile stellen gemeinsam einen Teil der Strahlaufnahmevorrichtung des Sensors dar), verbleibt in diesen Teilen zumindest eine geringe Herst eil ungenauigke it· Wie weiter oben erörtert, zeigt sich diese üngenauigkeit auf zwei Arten, nämlich (1) in der Asymmetrie des- Düsenauslaßabschnittes 176 (Piguren 7 und 8), was eine unerwünschte Pehlausriehtung zwischen der Strahlachse 192 und der Düsendurchflußachse 184 (Pig. 8) bewirkt, und (2) in einer seitlichen Pehlausriehtung oder Versetzung zwischen 'dem Trennrand 156 und der Durchfluß achse 184. Wie bereits erwähnt, unterstützen sich diese beiden Ungenauigkeit en und ergeben einen fehlerhaften Druckunterschied an den Sensorauslässen bei ITuIl-Winkelgeschwindigkeit des oensorkörpers 100 (wie auch während dessen Drehung) aufgrund der laufenden ungleichen Unterteilung des Strahles 190.

Während der Entwicklung des Sensors 74 wurde festgestellt und empirisch gezeigt, daß die Größe dieses'fehlerhaften Druckdifferentials an den Sensorauslässen funktionell auf die Reynoldsche Zahl (En ) des Strahles 190 bezogen ist, wie dies graphisch in Pig· 9 dargestellt ist, in der der Auslaßdruckunterschied (bei Eull-Drehungsgeschwindigkeit des Sensorkörpers) gegen die Reynoldsche Zahl des Strahles 190 aufgetragen ist· In Pig· 9 stellt die Kurve A, die durch eine gleichförmig zunehmende gestrichelte Linie wiedergegeben ist, diese Beziehung dar, wenn das Hauptsensorplättchen 102 (an Ort und Stelle innerhalb des Sensorkörpers 100) seinen asymmetrisch hergestellten Zustand einnimmt, d. h. sowohl die Ungenauig-

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keiten der Düsenunsymmetrie als auch der Trennrandversetzuag aufweist.

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Vorliegende Erfindung schlägt-eine dreistufige Eichmethode zum Kompensieren dieser baulichen Ungenauigkeiten in dem Plättchen 102 und zum Eliminieren der vorerwähnten seitlichen "Drift" des Strahles 190, die durch von der Umgebung induzierte" .änderungen in bestimmten Durchflußparanietern verursacht ist, dar»

Der erste Schritt eines derartigen Verfahrens besteht darin, den Druck in einem der Aufnahmekanäle 142, 144 einstellbar.zu erhöhen, um die Trennrandversetzung durch ungleiches Entlüften der Aufnahmekanäle zu kompensieren, liach den Figuren 10 und 11 wird zur Erzielung dieser ungleichen Belüftung ein Paar von im wesentlichen identischen Entlüftungskanälen 195» 196 (die innerhalb des Sensorkörpers 100 durch das untere Hilfsplättchen 106 ausgebildet werden) von den Aufnahmekanalen 142, 144 nach außen durch den 3oden des Sensorkörpers ausgebildet. Der Entlüftungs-canal 195 steht mit dem Sensorau'slaßkanal 78 und dem Aufnahmekanal 144» der Sntlüftu-igskanal 196 mit dem Sensorauslaßkanal 80 und dem Aufnahmekanal 142 in Verbindung. Von den Verbindungsstellen mit den Aufnahmekanälen erstrecken sich die Entlüftungskanäle 195, 196 nach abwärts zu dem Hilfsplättchen "106z: unmittelbar in der Nähe des untersten Hilfsplättchens 106y, nach links längs des Plattchens 10βχ und dann nach außen durch die Entlüftungsauslaßöffnungen 195a, ^ 196a, die durch das unterste Plättchen 106y hindurch ausge- ( bildet sind«

Während des Bichens des Geachwindigkeitssensors 74 (wobei Luft durch seine Innendüse gespeist wird) wird festgestellt, welcher der Auslaßkanäle 78, 80 den höheren Druck aufweist, so daß angezeigt wird, welcher Aufnahmekanal den höheren Druck besitzt. Wenn*beispielsweise der Trennrand 156 nach rechts in Pig. 8 versetzt ist, haben beispielsweise der Aufnahmekanal 142 und der Auslaßkanal 80 den höheren Druck» Die

/ ό 4 ;' ö ü 3

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Geschwindigkeitssensorauslaßkanäle werden dann durch fortschreitendes -Begrenzen des Sntlüftungskanales 195, der mit dem den niedrigeren Druck aufweisenden Auslaßkanal 78 in Verbindung steht, abgeglichen, bis die Auslaßkanaldrücke angeglichen sind. In obigem 3eispiel wird die einstellbare Begrenzung des Sntlüftungskanales 195 durch fortlaufendes Deformieren eines Teiles des Hilfsplättchens 106y nach innen in den Entlüftungskanal 196 erreicht, wie in Fig. 11 gezeigt, um den Luftdurchfluß zu begrenzen und damit den Druck im Aufnahmekanal 144 zu erhöhen.

dieser erste Schritt durchgeführt und die Trennkantenfehlaus richtung auf diese ',"/eise kompensiert wird, wird die Beziehung zwischen der Reynoldschen Zahl des Strahles 190 und dem Auslaßdruckunterschied wie in Pig. 9 durch die gestrichelt gezeichnete Kurve B dargestellt. Die Kurve B ist eine nicht allmählich und gleichförmig zunehmende Kurve, die eine im Prinzip um den Ursprung durch die ilull-Druckdifferenzlinie abgesenkte Form der ursprünglichen Kurve A darstellt. Die Kurve B, die durch das Kompensieren der Trenmjand-Fehlausrichtung erzielt wird, stellt somit die Sensorauslaßdruckversetzung (als Funktion der Reynoldschen Zahl des Strahles dar, die aufrecht erhalten wird, und die sich aufgrund der Düsenasymmetrie ergibt.

Während der Entwicklung des Geschwindigkeitssensors 74 wurde festgestellt, daß eine solche Asymmetrie hauptsächlich an den entgegengesetzten Eckenflächen 198 (Fig. 8) auftritt, die an den Verbindungsstellen der Vorderwandflachen 182 des Düsenauslaßabschnittes 176 festgelegt 3ind, und an den entgegengesetzt gerichteten Innenwandflächen 200 der Wandbauteile 176a, 176b auftritt. Diese Ξckenwandflachen 198, die so ausgebildet sind, daß sie am Austrittsende des Düsenauslaßkanales 180 scharfe Ränder festlegen, haben unvermeidbar eine gewisse Rundung und

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ungleiche Krümmung. Bine derartige leichte Rundung und ungleiche Krümmung der Ecken 198 ist in Fig. 8 zu Darstelluagszwecken stark vergrößert und übertrieben gezeigt.

'ϊΐβββϊΐ dieser Herst eil ungssymmetr ie, die an den, Austrittseckenflächen 193 erhalten wird, trennt der Strahl 119 sich von der Düse längs dieser entgegengesetzten Zickenflächen an Trennstellen 202, 204, die zueinander in einer Richtung parallel zur Düsendurchflußachse 184 versetzt sind. In Pig. 8 ist die Strahltrennstelle 202 (längs der linken Düseneckenflache 198) nach hinten (d. h. nach abwärts) in bezug auf die entgegengesetzte 'Trennstelle 204 längs der rechten Düsenaustrittseckeij fläche 198 versetzt dargestellt. Diese relative TrennpunktVersetzung bewirkt, daß die Strahlachse 192 nach links in bezug auf die Düsendurchflußachse 134 ausgelenkt wird. Dies ergibt wiederum eine ungleiche Unterteilung des Strahles 190 -

l achse 184 ausgerichtet ist.

elbst wenn der führende Trennrand 156 exakt mit der DüsenDer zweite Schritt zur Eichung des Sensors nach der Erfindung besteht darin, daß diese Düsenaustrittsrandasymmetrie kompensiert wird, und wird dadurch erreicht, daß eine Querkraft P (Pig. 7) auf den Einlaßabschnitt 174 des Düsenbauteils 164 ausgeübt wird, um dadurch einen bestimmten Teil dea Geschwindigkeitssensors einstellbar zu deformieren. Eine solche Kraft, die senkrecht zur Düsenachse 184 verläuft, lenkt den Sinlaßteil 174 etwas nach oben aus. Diese nach oben gerichtete Auslenkung bewirkt wiederum eine Relativbewegung der gegenüberliegenden Düsenwandbauteile 176a, 176b in einer Richtung parallel zur Düsenachse 184, wie durch die Pfeile 206 in Pig. 8 dargestellt.

Insbesondere und in Verbindung mit den Piguren 7 und 8 zwingt eine solche seitliche Auslenkung des Düseneinlaßabschnittes 174 das Wandbauteil 176a dazu, daß es sich nach vorwärts

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(d. h. nach rechts in Pig. 7 and nach oben in Pig. 8) bewegt, wodurch die es aufnehmenden Bauteile 166, 168 nach vorne gebogen v/erden, während gleichzeitig das entgegengesetzte Düsenwandbauteil 176b nach rückwärts bewegt wird und rückwärts die Abstützarme 170, 172 a us lenkt· Eine derartige Einstellung der Wandbauteile 176a, 176b bewirkt eine entsprechende Relativbewegung der entgegengesetzten Eckenrandflächen 198, damit die Trennstellen 202, 204 in exakte Ausrichtung gebracht werden. Dies wiederum verschwenkt die abweichende Strahlachse 192 (Pig. 8) nach rechts in exakte Ausrichtung mit der Düsenachse 184_} so daß die verbleibende Strahlunterteilungs-Un.33-nauigkeit des Sensors 74 korrigiert wird.

Die selektive Ausübung der Quereinstellkraft F (Pig. 7)» die die Strahltrermpunkte 202, 204 (Pig. 8) ausrichtet, wird auf folgende weise erzielt, wie Figuren 12 und 13 ergeben, sind mehrere der Hilfsplattchen 104 (z. B. die aufeinanderfolgend benachbarten Plättchen 104a, 104b, 104c), die unmittelbar über dem Hauptsensorplättchen 102 positioniert sind, und verschiedene Hilfsplättchen IO6 (z. B. die aufeinanderfolgend benachbarten Plättchen 106a, iO6b, 106c), die unmittelbar darunter positioniert sind, längs ihrer linken Endteile ganz ähnlich dem Hauptplättchen 102 konfiguriert. Insbesondere wird durch jedes dieser Hilfsplättchen eine Öffnung 210 gebildet, die in Form und Lage der ü-förmigen öffnung. 158 in der Iahe des linken Endes 108 des Hauptplättchens 102 entspricht. Diese ü-förmigen Öffnungen 210 legen in jedem der Hilfsplättchen 104a, 104b, 104c, 106a, 106b, 106c einen länglichen Teil 212 mit einer Lage und Umfangskonfiguration fest, die im wesentlichen identisch mit dem Düseneinlaßabschnitt 174 des Hauptplättchens 102 sind. Diese Teile 212 weisen jedoch keine darin ausgebildeten Öffnungen ähnlich dem Düseneinlaßkanal 178 des Hauptplättchens ,102 auf. Die einzigen Öffnungen, die in solchen Plattchenteilen 212 ausgebildet

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sind, sind ausgerichtete öffnungen 76, die durch die Teile 212 der Plättchen 106a, 106b, 106c ausgebildet sind, welche einen inneren Teil des Sensoreinlaßkanales 76 festlegen, der Luft nach abwärts in den Düseneinlaßkanal 173 richtet.

".Venn die ausgerichteten oensorplättchen miteinander zu dem monolithischen Sensorkörper verbunden, z. 3. verklebt werden, legen die Plattchenteile 212 oberhalb und unterhalb des Düseneinlaß teiles 174 mit ihm ein Düseneinstellungs-ünterbaute il 214 (5¹Ig. 12) innerhalb des Sensorkörpers fest. Auf diesen üntarbauteil 214 wird die Querdüseneinstellkraft J ausge-

mit des Düseneinlaßteiles 174) möglich ist, werden die oberen und unteren Oberflächen des ünterbauteiles einer Bindemittelsperre vor dem LaminierungsVorgang untersogen. Die An- - Q -r\ji' -.- ' " i5 ⁼ βr cosrr ^a- ν3r''"* i^d5rt 5sß "^es 3i^;Λden.^' 11e 1 d^os Unterbauteil 21^· mit den darüber und darunter liegenden Senscrplät'iichen anhaftet, so daß eine Gleitbewegung des Unterbauteiles 214 relativ zu diesen Plättchen möglich ist. Damit die vorbeschriebene Relativbewegung zwischen.den Diisenabgabe-'_v _y wandteilen 176a, 176b bei einer seitlichen Auslenkung des Unterbauteiles 214 möglich ist, wird auch auf die oberen und unteren Oberflächen der Äbstützarme 166, 168, 170, 172 sowie die oberen und unteren Oberflächen der V/andbauteile 176a, 176b ein solches Sperrmittel aufgebracht. Jena somit das Unterbauteil 214 seitlich abgelenkt wird, gleiten die Wandbäuteile 176a, 176b in entgegengesetzten Richtungen zwischen ihren zwei unmittelbar benachbarten Hilfsplättchen 104a und 106a.

Die tatsächliche relative Einstellung der Düsenaustrittsrandeckenflachen 198 wird durch Verwendung zweier Einstellschrauben 218, 220 (Pig. 12) erreicht. Die Schrauben 218, 220 erstrecken sich seitlich nach innen durch zwei entgegengesetzt

Temperatur des Sensorkörpers sich ändert, erfährt der !Temperaturfühler 232 eine im wesentlichen identische Temperaturänderung, so daß sich sein Widerstand proportional ändert. Ein elektrisches Signal, das einer solchen Widerstandsänderung entspricht, wird in den Betrie"bsverstärker 24-2 über eine elektrische Ausgangsleitung 246 gegeben, die zwischen dem Temperaturfühler 232 und dem Betriebsverstärker 24-2 eingesetet ist. Dem Druckfühler 230, dem Temperaturfühler 232 und dem Betriebsverstärker 242 wird Siergie über Hebenleitungen 244a, 244b, 244c der elektrischen öebenleitung 244, die mit den Hauptstromleitungen 62 verbunden ist, zugeführt.

Diese Druck- und Temperatureingangssignale 240, 246, die miteinander die tatsächlichen Reynold'sehen Zahlen der Strahlen anzeigen, erzeugen aus dem Verstärker 242 ein Ausgangssignal 248, dessen Größe direkt proportional solchen Reynold¹sehen Zahlen sind. Das Ausgangssignal 248 wird auf ein elektrisches Geschwindigkeitssteuergerät 250 übertragen, das seinerseits die Geschwindigkeit des mit veränderlicher Drehzahl arbeitenden Motors 83 über eine Ausgangsleitung 252 steuert. .Änderungen in der Drehzahl des Motors 83 wiederum v-erändern das Iuftvolumen, das in die Geschwindigkeitssensoren 74 von der Pumpe 82 über das Speiseleitungssystem 84 eingeführt wird. Auf diese Weise werden die Geschwindigkeiten der Geschwindigkeitssensorstrahlen selbsttätig so verändert, daß sie die Reynold'sehen Zahlen auf der abgeflachten Earve X (Pig. 9) in. der vorbeschriebenen Weise aufrechterhalten, so daß die Reynold·'sehen Zahlen innerhalb eines vorbestimmten Bereiches beibehalten werden.

Als Beispiel für die Arbeitsweise des Steuersystems 90 sei angenommen, daß der Yerstärker 242 so eingestellt worden ist, daß er jede der Reynold'sehen Zahlen der Strahlen an dem Betriebspunkt P in Hg. 9 aufrechterhält, und daß die Temperaturen und Drucke der Strahlen dann, eine Änderung erfahren, die die Reynold'sehen Zahlen der Strahlen so erhöht, daß jeder Betriebspunkt P des Strahles nach rechts in ELg. 9 zum Punkt P₁ verschoben wird. Der Betriebsverstärker 242 stellt diese Temperatur- und Druckänderungen

....... ._A->i ί» ft η η Κ Π

34785

(über Druck- und Temperatursignale 240, 246) fest, die die Eeynold · sehen ZaiOen der Strahlen über ihre gewünschten Betriebswerte hinaus vergrößert haben, und verringert automatisch die Stärke dieses Ausgangssignales 248.

Damit wird die Drehzahl des Motors 83 und somit die Durchflußgeschwindigkeit der jedem der Geschwindigkeitssensoren 74 zugeführten luft verringert. Die Abnahme der Durchflußgeschwindigkeit, wiederum verringert die Strahlgeschwindigkeit in Jedem der Geschwindigkeitssensoren auf einen Wert, der ausreicht, die Eeynold'sehe Zahl auf den richtigen Wert P zu reduzieren. Umgekehrt ergeben Änderungen in der Strahltemperatur un< im Strahldruck, die eine Verringerung im Einstellpunkt der Eeynold¹sehen Zahl eines jeden Strahles bewirken, eine Erhöhung de] Stärke im Ausgangssignal 248 des Betriebsverstärkers, durch/die Drehzahl des Motors 83 verringert und die Strahlgeschwindigkeit erhöht wird, damit die Eeynold'sehe Zahl eines jeden Strahles" korrigierend vergrößert wird.

Die Bestandteile des Steuersystems 90 wirken in.der Weise zusammen, daß sie die Arbeitsweise der geeichten Geschwindigkeitssensoren 74 in bezug auf die Umgebung stabilisieren. Der isolierte und luftdichte Behälter 60 trägt zur Abschirmung des Geschwindig keitsabfühlsystems 14 aus raschen oder hohen inderungen in Temperatur und Druck bei. Zusätzlich werden durch Einstellung des Betriebsverstärkers zur Aufrechterhaltung eines jeden Betriebspunktes P der Strahlen auf- einem mittleren Punkt des abgeflachten Kurventeiles Σ die resultierenden, anfangs begrenzten Inderungen in den Eeynold' sehen Zahlen der Strahlen auf einfache Weise innerhalb eines solchen Enrventeiles gehalten, um falsche Druckunterschiede am Sensorausgang zu verhindern.

-M

ffluidisch-elektrisches Wandlersystem 86

Die Auslaßkanäle 78, 80 eines geden Geschwindigkeitssensors 74-sind fluidisch mit einem der drei Wandlersysteme 86 nach Pig. gekoppelt. Jedes der Wandlersysteme 86 weist fluidische und elektrische Vorrichtungen auf, die so ausgelegt sind, daß sie die fluidischen Ausgangssignale des Geschwindigkeitssensors in die sehr genauen elektrischen Ausgangssteuersignale 18 umwandeln. Zu Darstellungszwecken wird das obere Wandlersystem 86 in Fig. 5 beschrieben, die beiden anderen Wandlersysteme 86 sind identisch damit.

Das Wandlersystem 86 weist drei fluidische Proportionalverstärker 256, 258, 260 auf, die in Reihe mit den Geschwindigkeitssensor-Auslaßkanälen 78, 80, einem Paar fluidischer Oszillatoren 262, 264 und einem Paar mikrophonartiger druckelektrischer Wandler 266, 268 geschaltet sind. Wie in Pig. 6 gezeigt, weist jeder der fluidischen Verstärker und Oszillatoren des Wandlersystems 86 ein metallisches Hauptplättchen mit einer Umfangskonfiguration auf, die im wesentlichen identisch mit der der Plättchen im Geschwindigkeitssensor 74- ist. Die Verstärker- und Oszillatorplättchen sind zwischen einer Anzahl von Hilfsplättchen angeordnet und bilden einen Ausgangskörper 272. Die verschiedenen Plättchen dieses Ausgangskörpers 272 und des Geschwindigkeits-Sensorkörpers 100 sind aufeinander ausgerichtet und dann miteinander verbunden, so daß sie einen kombinierten Geschwindigkeitssensor- und fluidischen Ausgangskorper darstellen.

Die SLlfsplättchen 270 des Ausgangskörpers 272 weisen verschiedene öffnungen auf, die miteinander Innenkanäle im Ausgangskörper festlegen, welche die Verstärkerplättchen 256, 258, 260 und die Oszillatorplättchen 262, 264 in einer in Hg. 5 schematisch dargestellten Weise koppeln. Ein erstes Paar 276 dieser Innenkanäle koppelt die Geschwindigkeitssensorauslaßkanäle 78, 80 mit den St euer öffnungen des ersten fluidischen Verstärkers 256. Ein

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zweites Paar 278 von Innenkanälen koppelt die Auslässe des ersten Verstärkers 256 mit den Steueröffnungen des zweiten Verstärkers 258, und ein drittes Paar 280 von Innenkanälen koppelt die Auslässe des zweiten Verstärkers 258 mit den Steueröffnungen des dritten oder Endverstärkers 260. Ein viertes Paar 282 solcher Innenkanäle koppelt die Auslässe des Endverstärkers 26C mit den Einlaßöffnungen der fluidischen Oszillatoren 262, 264. Jede der Steueröffnungen der Oszillatoren 262, 264 ist fluidisch mit einem seiner beiden Auslässe über einen von vier Innenkanälen 284 gekoppelt, die ebenfalls durch die Hilfsschichten 270 innerhalb des Ausgangskörpers 272 festgelegt sind Schließlich legen die Hilfsschichten 270 auch drei Zweigluftspeisekanäle 286 fest, von denen jeder eine der Einlaßöffnungen der Verstärker 256, 258, 260 mit dem Hauptspeiseleitungssystem 84 koppelt.

Durch den Ausgangskörper 272 erstreckt sich nach oben in der Uähe des linken Eades eine aufwärts gerichtete Fortsetzung des Sensoreinlaßkanales 76. Des weiteren erstrecken sich nach oben durch den Ausgangskörper 272 auf entgegengesetzten Seiten des Einlaßkanales 76 zwei Ausgangskanäle 288, 290, die mit einem der Innenkanäle 284 des Oszillators 262 und mit einem der Innenkanäle 284 des Oszillators 264 in Verbindung stehen. Die Kanäle 288, 290 sind, wie nachstehend beschrieben wird, mit den Einlassen der Wandler 266, 268 verbünde:

Konstruktion und Arbeitsweise der konventionellen Verstärkerplättchen 256, 258, 260 und der konventionellen Qszillatorplättchen 262, 264 sind in der Pluidik-Technik bekannt} zur Erläuterung der Arbeitsweise des Wandlersystems 86 werden Konstruktion und Arbeitsweise nachstehend jedoch kurz beschrieben. Mach üg. 5 führen die Zweigluftspeisekanäle 286 Strömungs· mittelstrahlen 296 durch Zwischenwirkungskanäle in jedem der Verstärkerplättchen 256, 258, 260, wobei jeder Strahl zwischen den Auslaßkanälen seines Verstärkers zentriert ist, die gegenüber dem VersSrkereinlaß positioniert sind. Luft, die in die

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Verstärkersteueröffnungen eintritt, welche auf entgegengesetzten Seiten des Strahles zwischen der Einlaßöffnung und den Auslaßöffnunge-n des Verstärkers angeordnet sind, lenkt den Strahl in einer Sichtung und in einem Ausmaß ab, die den Druckunterschied zwischen den Verstärkersteueröffnungskanälen anzeigen. Diese Auslenkung wiederum erzeugt einen verstärkten Druckunterschied in den Auslaßkanälen des Verstärkers.

Als Beispiel für die Arbeitsweise der Verstärker 256, 258, 260 ist, wenn der durch Drehung eingeführte Druck in dem Geschwindigkeitssensoraufnahmekanal 142 größer ist als der Druck im Aufnahmekanal 144, der Druck im unteren Steueröffnungsspeisekanal 276 (Pig. 5) entsprechend größer als der Druck im oberen Kanal 276. Dieser Druckunterschied bewirkt eine Auslenkung des Strahles 296 des ersten Verstärkers 256 nach oben. Eine solche Auslenkung des Strahles nach oben erzeugt in den Verstärkerauslaßkanälen 278 einen Verstärkerdruckunterschied - der Druck im oberen Kanal 278 ist dabei größer als der Druck im unteren Kanal 278. Dieser Druckunterschied wiederum bewirkt eine nach abwärts gerichtete Auslenkung des Strahles 296 des zweiten Verstärkers 258, sowie einen weiteren verstärkten Druckunterschied in den Auslaßkanälen 280 des zweiten Verstärkers 258 (der Druck im unteren Kanal 280 ist dabei größer als der Druck im oberen Kanal 280). Dieser Druckunterschied erzeugt die dritte Stufe der Verstärkung, eine nach oben gerichtete Auslenkung des Strahles 296 des Endverstärkers 260 und bewirkt einen höheren Druck im oberen Verstärkerauslaßkanal 282 als im unteren Kanal 282.

Die Oszillator^. 262,-264 sind im Aufbau ähnlich den Verstärkern, die ihnen im Wandlersystem 86 vorausgehen; die Oszillatoren haben jeweils einen inneren Strahl 298, der nach innen in bezug auf die Aaslaßkanäle 282 des Endverstärkers 260 strömt. Weil die Aaslaßöffnungen der Oszillatoren jedoch fluidisch mit den Steueroffmuagen durch die Kanäle 284 verbunden sind, wie vorstehend beschrieben, werden die Strahlen 298 rasch zum Oszillieren

Z34JB5

gebracht. Durch dieses Oszillieren werden die oberen und unterer Kanäle 284- eines jeden Oszillators abwechselnd unter Druck gesetzt. Die Frequenz einer solchen Oszillation ist direkt proportional dem Druck im Oszillatoreinlaßkanal 282. Für jeden der Oszillatoren erzeugt eine solche Strahloszillation in den oberen und unteren AuslaJßkanälen 284 Druckimpulse der gleichen !Frequenz

Das Resultat besteht darin, daß entsprechende Druckimpulae in de Kanälen 288, 290 erzeugt werden, die fluidisch einen der Oszilla torkanäle 284 des Oszillators 262 mit dem Wandler 266, sowie einen der Oszillatorkanäle 284 des Oszillators 264 mit dem Wandler 268 verbinden. Die Druckinipulse in diesen Kanälen 288, 290 haben somit !Frequenzen, die direkt proportional den Drucken in den oberen und unteren Auslaßkanälen 282 des Endverstärkers 260 sind.

Die unterschiedlichen Frequenzpulsationen in den Wandlereinlaßkanälen 288, 290 steuern die Wandler 266, 268 in der Weise, daß in den Steuerleitungen 64 zwei sinusförmige Ausgangssignale erzeugt werden, die einen Frequenzunterschied besitzen, der extrem genau den Druckunterschied in den Geschwindigkeitssensor-Aufnahmekanälen 142, 144 wiedergibt. Die Frequenz der elektrischen Ausgänge in den Steuerleitungen 64, die miteinander das Ausgangssignal 18a (oder 18b oder 18c) darstellen, kann dann automatisch, beispielsweise am Autopilotenrechner eines Flugzeuges, subtrahiert werden, damit exakt die tatsächliche Winkelgeschwindigkeit des gesteuerten Körpers um eine seiner Steuerachsen angezeigt wird.

Die Kopplung der fluidischen Terstärkungs- und Oszillationsvorrichtung ermöglicht die Terwendung sehr billiger mikrophonartiger (digitaler) Wandler 266, 268 anstelle von wesentlich teuereren analog arbeitenden. Wandlern· Da die Wandler 266, 268 eines jeden Wandlersystems 86 auf die Frequenz ihrer Eingänge (anstatt auf die ELngangssignalamplitude, wie im Falle von analog arbeitenden Wandlern) ansprechen, ist zu ihrer Betätigung

eine wesentlich geringere Leistung erforderlich. Da die frequenzabhängigen Wandler 266, 268 erheblich kleiner und leichter sind als analog arbeitende vergleichbare Wandler, wird ferner ein wesentlich besseres Ansprechen bzw. eine höhere Bapfindlichkeit mit stark reduzierter Hysterese und dergl. erzielt.

Wegen der extrem hohen Genauigkeit derartiger Geschwindigkeitssensoren 74 führt das Wandlersystem 86 keine bemerkenswerten Fehler in die Geschwindigkeitssensor-Ausgangssignale 78, 80 ein, trotz der Tatsache, daß solche Signale durch die Wandlersysteme in hohem Maße verstärkt werden.

Während in jedem der^fdargestellten Wandlersysteme drei Verstärker verwendet werden, kann erforderlichenfalls eine größere oder kleinere Anzahl solcher Tsrstärker verwendet werden, und zwar abhängig von der Größe der Geschwindigkeitssensoren und der Art der verwendeten Wandler. Die in Heihe geschaltete Verstärkeranordnung nach Hg. 5 ermöglicht die Verwendung von einfach zur Verfügung stehenden, standardisierten, fluidischen Eroportionalverstärkern, um auf zweckmäßige Weise den notwendigen hohen Verstärkungsgrad zu erzielen, der mit einem einzigen, kommerziell zur Verfugung stehenden Verstärker in vielen Anwendungsfällen des Geschwindigkeitsabfühlsystems 14 nur schwierig zu. erhalten ist. Falls erwünscht, kann jedoch ein einzelner, speziell hergestellter Verstärker mit ausreichender Leistung verwendet werden, der die drei in jedem der Wandlersysteme 86 dargestellten Verstärker ersetzt.

Da die Wandlerpaare 266, 268 elektrische Ausgänge erzeugen, deren !frequenzunterschied den Druckunterschied in den Aufnahmekanälen des Geschwindigkeitssensors anzeigt ., mit welchem die Wandler fluidisch gekoppelt sind, zeigt die Summe der 3?requenzen solcher elektrischer Ausgänge den Druck des Geschwindigkeitssensorstrahles an. Anstatt den Drucksensor 230 zu verwenden, der das Druckausgangssignal 240 auf den Betriebsverstärker 242 des Steuersystems 90 für die Reynold'sehe Zahl überträgt, kann ein elektronischer

-.39 -

ZiMfIi!) 3

Erequenzsummierer verwendet werden. Der Frequenzsummierer (in Fig· 5 gestrichelt mit 302 angedeutet), der den Drucksensor 230 ersetzt und der als Druckfühler arbeitet, ist mit einem der Wandlerpaare über eine elektrische Leitung 304 verbunden. Die Leitung 304 ist an eine Summierleitung 306 angeschlossen, die zwischen einen der beiden Wandler 266, 268 eingeschaltet ist. Der Summierer 302 überträgt ein elektrisches Ausgangssignal 308 an den Betriebsverstärker, das Ausgangssignal 308 zeigt die Geschwindigkeitsensor-Strahldrücke an.

Andere Ausführungsform des Geschwindigkeitssensors.

Eine abgeänderte Ausführungsform des Geschwindigkeitssensors 74 ist in ELg. 14 gezeigt und mit 314 bezeichnet. Wie der Geschwindigkeitssensor 74 weist der Geschwindigkeitssensor 314 ein Hauptsensorplättchen 316 auf, das zwischen darüber angeordneten Hilfsplättchen 318 und darunter angeordneten Hilfsplättchen 320 sandwichartig angeordnet ist. Die Plättchen 316, 318, 320 haben im wesentliche identische Umfangskonfiguration und sind miteinander so verbunden, daß sie einen Sensorkörper 322 aus monolithi schem Metall bilden.

Das Hauptsensorplättchen 3I6 ist in Fig. 15 dargestellt und ist aus verschiedenen Unterplattchen 316a gebildet, wie in Pig. 16 gezeigt. Obwohl das Plättchen 3I6 in Hg. 15 etwas kleiner als das Hauptplättchen 102 in Fig. 7 erscheint, ist es tatsächlüb. wesentlich länger und breiter als das Plättchen 102, und insbesondere geeignet für den frägheitsnavigationsteil der graphischen Darstellung in Pig. 3 (während das Plättchen 102 und der Geschwindigkeitssensor 74 für Anwendongsfälle im linken Teil der graphischen Darstellung nach Pig. 3 geeignet sind).

Das Plättchen 3I6 hat eine längliche, rechteckformige Gestalt und "besitzt am rechten Ende einen dreieckförmigen feil 324, der zwei senkrechte Seitenränder 326,328 gleicher Länge besitzt, die nach vorne und nach innen gewinkelt sind, damit sie an ihrer Yerbindungsstelle eine abgerundete vordere Ecke 330 des

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Plättchens 316 ausbilden, die seitlich relativ dazu zentriert ist.

Mit Ausnahme der nachstehend "beschriebenen Unterschiede ist der Aufbau und die Arbeitsweise des Plättchens 316 ganz ähnlich denen des vorbeschriebenen Hauptplättchens 102 nach Fig. 7- Des einfacheren Vergleiches wegen erhalten die Teile des Plättchens 5-6, die in ihrer. Gestalt und Arbeitsweise denen des Plättchens 102 ähnlich sind, gleiche Bezugsζeichen. Das Plättchen 316 besitzt einen Dusenteil 164, durch den hindurch ein- ELnlaßkanal 178 und ein Düsenabgabekanal 180 ausgebildet sind, wobei diese Kanäle zwei entgegengesetzt angeordnete Wandbauteile 176a, 176b festlegen, die von Abstützarmen 166, 168, 170, 172 aufgenommen werden. Der Düsenabgabekanal 180 öffnet nach vorne in eine Zwischenwirkungskammer 130, die gegenüberliegende Paare 132, 134 von ffübrungsb!enden festlegen, welche nach vorne in bezug auf den Düsenabgabekanal 180 versetzt sind. Am rechten Ende des Zwischenwirkungskanales 130 ist ein Trennbauteii 154 vorgesehen, das einen führenden Trennrand 156 besitzt, auf dessen gegenüberliegenden Seiten Aufnahmekanäle 142, 144 aufgenommen sind, die sich von dem Zwischenwirkungskanal 130 nach vorne erstrecken. Im Seitenrand 3L6 des vorderen Teiles in der Nähe der vorderen Ecke 330 ist eine Ausrichtaussparung 116 vorgesehen. Durch das Plättchen 316 hindurch sind ferner fünf Befestigungsöffnungen 118 und eine üiftdurchlaßöffnung 122 ausgebildet.

Zur Herstellung des Sensorplättchens 316 werden die dargestellten öffnungen und Flächen (mit Ausnahme jener innerhalb der gestrichelten umhüllenden 188) durch ein chemisches Ätzverfahren in jedem der Unterplättchen 316a ausgebildet. Die chemisch geätzten Unterplättchen werden dann genau aufeinander ausgerichtet gestapelt und miteinander verbunden bzw. verklebt, damit das Hauptplättchen 316 gebildet wird. Schließlich werden die Bereiche innerhalb der gestrichelten Umhüllenden 188 (einschließlich der Düseneinlaß- und Abgabekanäle 178, 180, deH Trennrandes 156 und der * Aufnahmekanäle 142, 144) in dem zusammengebauten Plättchen 316 nach dem weiter oben beschriebenen Herstellverfahren ausgebildet.

in -Λ Λ

νι<Ω850

ins den weiter unten beschriebenen Gründen werden zwei gegenüberliegende, symmetrische Eichkanäle 334, 336 durch das Plättchen 316 hindurch, ausgebildet. .Jeder der Kanäle 334, 336 erstreckt sich seitlich nach innen durch einen der Plättchenseitenränder 112, 114 etwas, nach hinten in bezug auf die Abstützarme 166, 170, dann nach vorne an dem Düsenabgabekanal 180 vorbei und dreht sich schließlich seitlich nach innen in eine der Führungsblenden 134. Diese Kanäle 334, 336 unterteilen das Plättchen 3I6 in zwei Abschnitte 338, 340, die nur durch dünne Endteile 342 der vorderen Führungsblenden 134 zusammengehalten sind. Damit das Plättchen 3I6 vor dem Zusammenbau des Sensorkörpers. 322 eine höhere bauliche Festigkeit erhält, sind etwa U-f örmige dünne Abstützbauia-le 344 auf dem Plättchen 3I6 ausgebildet, die die beiden Plättchenabschnitte 338, 340 zusammenhalten. Jedes der Abstützbauteile 344 erstreckt sich seitlich in bezug auf das Plättchen 3I6 nach außen und verbindet benachbarte Teile der Abschnitte 338, 340 in der Fähe der Eintrittsstellen der Eichkanäle 334, 336 miteinander.

Wie in Fig. 14 gezeigt, weist jedes der Hilfsplättchen 318, 320 ähnlich'geformte und positionierte Eichkanäle 334, 336 auf, so daß der zusammengebaute Schichtkörper 322 in hintere und vordert Abschnitte 338, 340 unterteilt ist, die über einen dünnen Körperteil oder Yerbindungsabschnitte 346 verbunden sind, der zwisehen den entgegengesetzten Enden der ausgerichteten Eichkanäle 334, 336 angeordnet ist. Auf jedem der Hilfsplättchen 3I8, 320 sindaafangs ausgebildete U-förmige Abstützbauteile 344 ähnlich den auf dem Hauptplättcnen 3I6 -ausgebildeten vorgesehen. Wenn alle Plättchen miteinander zu dem Sensorkörper 322 geformt bzw. verklebt sind, werden alle Abstützbauteile 344 abgeschliffen oder auf andere Weise entfernt, wodurch die Abschnitte 338, 340 nur durch den kleinen Yerbindungsabschnitt 346 abgestützt sind.

Der Geschwindigkeitssensor 314 arbeitet in gleicher Weise wie d< Geschwindigkeitssensor 74. ΈΗ*ι Einlaßkanal 76 verläuft nach abwi durch den Sensorkörper 322 und in den Einlaßkanal 178. Speiselu:

die in den Einlaßkanal 178 eintritt, wird in Strahlform nach außen durch den Düsenabgabekanal 180 geführt, durchfließt den Zwischenwirkungskanal 130 vorne und trifft auf den führenden Trennrand 156 auf, wo der Strahl geteilt und in die Aufnahmekanäle 142, 144 umgeleitet wird. Derartige Aufnahmekanäle 142, 144 stehen mit den Auslaßkanälen 78,80 in Verbindung, die sich nach oben durch den Sensorkörper 322 in der Fähe des rechten Endes erstrecken, wie £Lg. 14 zeigt.

Zum Unterschied vom Geschwindigkeitssensor 74 wird der erste Sensoreichschritt (d.h. das Kompensieren der Trennversetzung) nicht dadurch durchgeführt, daß einer der Aufnahmekanäle 142, 144 einstellbar belüftet wird. Stattdessen wird ein solcher erster Eichschritt in der Weise durchgeführt, daß der Sensorkörper 322 um eine Achse parallel zu seiner Steuerachse 194 gebogen wird, damit der führende Trennrand 156 in genaue Ausrichtung mit der Düsenachse 184 bewegt wird.

Dieses einstellbare Verbiegen des Sensorkörpers 322 wird durch zwei Einstellschrauben 350, 352 erreicht. Die Schrauben 350, erstrecken sich seitlich nach innen durch Schrauböffnungen, die durch die entgegengesetzten äußeren Seitenflächen des vorderen Sensorkörperteiles 340 knapp vor dem hinteren Ende gebildet sind. Die Einstellschrauben 350, 352 erstrecken sich nach innen durch die gegenüberliegenden Eichkanäle 334, 336 und l.-egen sich auf gegenüberliegende Seitenflächen des hinteren Sensorkörperteiles 338, wie in Jig. I5 gestrichelt angedeutet. iHihrungsaussparungen 354 sind in dem Hauptplättchen 3I6 und verschiedenen Hilfsplättchen 3I8, 32O darüber und darunter ausgebildet, damit der entsprechende Bereich, durch den solche Schrauböffnungen im Sensorkörper 322 ausgebildet sind, sichtbar werden.

Als Beispiel dafür, wie diese Einstellschrauben 350, 352 verwendet werden, um den Trennrand 156 exakt mit der Düsenachse 184 auszurichten, sei angenommen, daß in Fig. 15 der a-symmetrisch hergestellte Trennrand 156 geringfügig nach abwärts in bezug auf die Düsenachse 184 versetzt ist. Um diese Herstellungenauigkeit

-Mnnv.1931*9'70850

JHIOO α

zu korrigieren, wird die Einstellschraube 350 (Hg. 14) leicht gelöst und die entgegengesetzte Schraube 356 gegen den hinteren Körperteil 338 festgezogen, damit der vordere Körperteil 340 im Uhrzeigersinn leicht gedreht wird, wie durch den Pfeil 356 in Hg. 14 angedeutet. Diese Drehung des vorderen Körperabschnittei 340 im Uhrzeigersinn bewegt den Trennrand 156 etwas nach oben, wie durch den Pfeil 358 in Hg. 15 angedeutet, damit er in Eingriff mit der Düsenachse 184 gebracht wird.

Wenn die gewünschte, nach oben gerichtete Auslenkung des Trennrandes 156 durch festziehen der Einstellschraube 352 erhalten ist, wird die andere Einstellschraube 350 gegen den hinteren Sensorkörperab-schnitt 338 festgezogen, damit der Trennrand 156 in seiner einwandfrei ausgerichteten Position zwangsweise verrie gelt wird.

Der zweite Eichschritt, nämlich der, bei dem die Düsenunsymmetri kompensiert wird, wird in gleicher Weise wie für den Geschwindig keitssensor 74 beschrieben durchgeführt, nämlich durch Verwendus der gegenüberliegend angeordneten Einstellschrauben 218, 220, di sich nach innen durch Pührungsaussparungen 226 erstrecken, welch durch das Plättchen 316 hindurch (und verschiedene direkt darübe und darunter liegende Hilfsplättchen) ausgebildet sind und gegen einen linken Endteil des Düsenabschnittes 164 anliegen. Das Aufbringen eines Sperrmittels auf bestimmte Teile des Düsenabschnit tes 164, der gegenüberliegenden Wandbauteile 176a, 176b und der Abstützarme 166, 168, 170, 172 wird so vorgenommen, wie in Verbindung mit den entsprechenden Teilen des Geschwindigkeitssensor 74 weiter oben erläutert, damit eine Bewegung der Wandbauteile 176a, 176b innerhalb des Sensorkörpers 322 möglich ist, um eine exakte Ausrichtung der Strahltrennpunkte zu erzielen.

Das Steuersystem 90 für die Eeynold' sehe Zahl (Hg. 5) wird wie vorbeschrieben verwendet, um den Betrieb des Geschwindigkeitssensors 314· in bezug auf die Umgebung zu stabilisieren.

Die fluidischen Bestandteile des Wandlersystems 86 (nämlich, die in Kaskade geschalteten Verstärker 256, 258, 260 und die Oszillatoren 262, 264) werden so zusammengebaut, daß sie einen Ausgangsstapel 1.62 ergeben, der aus Haupt- und Hilfsplättchen besteht, wie für den Ausgangsstapel oder Körper 272 nach Fig. 6 beschrieben. Im lalle des größeren Geschwindigkeitssensorkörpers 322 (Hg. 14) hat «jedes der Plättchen im Ausgangsstapel 362 Standardgröße mit quadratischem Querschnitt. Die vorderen Seitenkanten 326, 328 (Pig. 15) des Hauptsensorplättchens 316 und der Hilfsplättchen haben Iängenabmessungen, die identisch mit den Längenabmessungen der Seiten des Ausgangskörpers 362 sind. Wie in Fig. 14 gezeigt, ist der Ausgangsstapel oder Körper 362 auf der Oberseite des dreieckförmigen Teiles des vorderen Sensorkörperabschnittes 314 positioniert, wobei zwei benachbarte Seitenränder des Ausgangskörpers 362 mit den beiden nach vorne gerichteten Seitenrändern eines solchen dreieckförmigen Körperteiles ausgerichtet sind.

Aus Fig. 14 ergibt sich, daß ein hinterer Eckteil des Ausgangsstapels 362 sich nach hinten über den schmalen Körperteil 3^6 erstreckt, der die vorderen und hinteren Sensorkörperteile 340, 338 zusammenhält. Aus diesem Grunde wird die Unterseite eines solchen überlappenden Eckenteiles des Ausgangskörpers 362 mit einem Sperrmittel überzogen, bevor es mit den Plättchen im Sensorkörper und Ausgangskörper verbunden bzw. verklebt wird. Dies . ermöglicht die vorbeschriebene Ausbiegung des Sensorkörpers, indem ein solches Körperteil über die Oberseite des hinteren Sensorkörperabschnittes 338 gleiten . kann.

Ähnlich wie die Teile in Fig. 6 wirken die Hilfsplättchen in den Sensor- und Ausgängskörpern 322, 362 in Fig. 14 in der Weise, daß sie verschiedene Kanäle und öffnungen in solchen Körpern ausbilden, damit Luft durch sie geführt und übertragen werden kann. Beispielsweise legen die Öffnungen 122 in den Hauptsensorplättchen316 und den darüberliegenden Hilfsplättchen 318 einen Übertragungskanal fest, der mit dem Einlaßkanal 76 in Verbindung steht und luft nach oben in die Hauptverstärker- und Oszillatorplättchen im Ausgangskörper überträgt. Derartige Verstärker- und

ZMiSO

Oszillatorplättchen sind fluidisch im Ausgangskörper 362 so miteinander verbunden, wie schematisch, in Fig. 5 dargestellt. Ausgangskanäle 288, 290 erstrecken sich nach oben durch den Ausgangskörper 362 zur Verbindung mit einem der Wandlerpaare 266, ί

Aufbau, Anordnung und Arbeitsweise des Geschwindigkeitsabfühlsy;

Das zusammengebaute Geschwindigkeitsabfühlsystem 14 ist in den Jlguren 17 und 18 gezeigt und ist auf der Unterseite der Behäl-

Be-

terendplatte 73 befestigt. Zum Abstützen verschiedener standteile des Geschwindigkeitsabfühlsystems ist ein längliches Metallabstützbauteil 364 vorgesehen, das ein Grundplattenteil 366, zwei gegenüberliegend angeordnete Befestigungsschenkel 368, 370, die sich nach hinten (d.h. nach links in Pig. 17 und nach rechts in JIg. 18) von dem Grundplattenteil aus erstrecken, und ein; . länglicher Befestigungsblock 372, der sich von der Basisplatte aus nach vorne erstreckt, aufweist.

Das Abstützbauteil 364- ist mit der Behälterendplatte 73 mittels Schrauben 374 befestigt, die sich durch ,jeden der Befestigungsschenkel 368, 370 nach hinten erstrecken.

Der Befestigungsblock 372 besitzt eine im wesentlichen ebene äußere Endfläche 376, zwei im wesentlichen ebene, in Längsrichtung verlaufende, zueinander versetzte Seitenflächen 378, 380 und einen vorderen Endteil 382, der sich nach hinten in einem geringen Abstand von der äußeren Endfläche 376 erstreckt und nach oben zwischen den Seitenflächen 378, 380 vorsteht. Die Ebenen der Seitenflächen 378, 380 stehen senkrecht zueinander und zu der anderen Endfläche 376.

Einer der drei kombinierten Geschwindigkeitssensor- und Ausgangskörper 274 (Pig. 6) ist an jedem der aufeinander senkrecht stehenden Befestigungsblockflächen 376, 378, 380 mit HLIfe von Schrauben 384 befestigt, die über die Befestigungslöcher 118 in diesem Körpern aufgenommen werden. Die Schichtkörper 274 sind so positioniert, daß ihre Entlüftungsöffnungen

L ύ *t ι υ

195a, 196a (lug. 10) nach, außen, und ihre Einlaß- und Auslaßöffnungen 78, 288, 290 nach innen gerichtet sind. Weil die Befestigungsblockflächen 376, 378, 380 senkrecht zueinander angeordnet sind, stehen die Steuerachsen der drei Geschwindigkeitssensoren, die damit befestigt sind, ebenfalls senkrecht aufeinander.

Die luftpumpe 82 veränderlichen Yolumens (Fig. 5) hat eine kreiszylindrische Gestalt und wird in einer kreisförmigen Bohrung 386 aufgenommen, die im vorderen Endteil 382 des Befestigungsblockes ausgebildet ist. Der Motor 83 mit veränderlicher Drehzahl ist mit der Pumpe 82 verbunden und zwischen der Grundplatte 366 und dem vorderen Endteil 382 des Befestigungsblockes angeordnet.

-Jedes der drei Wandlerpaare 266, 268 (Fig. 5) ist innerhalb eines von drei zylindrischen Wandlergehäusen 388 angeordnet, die mit dem Abstützbauteil 364 befestigt sind. Zwei Wandlergehäuse 388 sind mit dem Abstützbauteil 364 unterhalb des oberen Paares von Wandler- und Ausgangskörpern 37^· befestigt (wie sich am besten aus Sig. 18) ergibt, und das andere Wandlergehäuse 388 ist auf der Unterseite der Grundplatte 366 befestigt.

Das oben beschriebene Speiseleitungssystem 84 nach Jig. 5 ist innerhalb des Abstützbauteiles 364 ausgebildet und verbindet die Abgabe der Pampe 82 mit den Einlassen der Geschwindigkeitssensoren und der fluidischen Verstärker, wie schematisch in Eg. 5 angedeutet ist. In ähnlicher Weise werden andere Kanäle innerhalb des Abstützbauteiles 364 so ausgebildet, daß sie die Ausgangskanäle 288, 290 aus den Oszillatorpaaren 262, 264 fluidisch mit den Wandlerpaaren 266, 268 innerhalb der Wandlergehäuse 388 verbinden.

Der vorbeschriebene Drucksensor 230, der Betriebsverstärker und das elektronische Geschwindigkeitssteuergerät 250 des Steuersystems 90 für die Eeyndd'sche Zahl sind unterhalb der

Grundplatte 366 "befestigt. Der Temperatursensor 232 ist direkt auf einem der Geschwindigkeitssensoren "befestigt, wie in 51g. 17 gezeigt. Der Speiseluft-Zweigkanal 236 (SIg. 5) ist ebenfalls innerhalb des AbStützbauteiles 364 ausgebildet und koppelt den Drucksensor 230 fluidisch mit dem Speiseleitungssystem 84, das innerhalb des Abstützbauteiles 364 ausgebildet ist.

Nachdem das zusammengebaute Geschwindigkeitsabfühlsystem 14 mit der Behälterendplatte 73 befestigt worden ist, wird der Behälterkörper über das zusammengebaute System gestülpt und mit der Endplatte 73 befestigt, so daß das Geschwindigkeitssensorsjpstem 14 im Behälter luftdicht und thermisch isoliert eingeschlossen ist.

Der Behälter 60 läßt sich leicht an einer zweckmäßigen Stelle auf dem gesteuerten Körper 12 (Fig. 1) befestigen und so orientieren, daß die Steuerachse der drei Geschwindigkeitssensoren innerhalb des Behälters parallel zu den gewünschten Steuerachsen des Körpers 12 verlaufen. Die Ausgangsleitungen 64, 66, 68 werden dann mit dem Abgleich des Führungssystems 10 nach Fig. 1 verbunden, und die Stromeingangsleitungen 62 werden an eine elektrische Energiequelle angelegt. Eine anschließende Drehung des gesteuerten Körpers um eine seiner drei Steuerachsen dreht entsprechend den Behälter und verändert die Ausgangssignale 18a, 18b, 18c so, daß sie den Körper rasch in die gewünschte Stellung zurückführen.

Das Geschwindigkeitsabfühlsystem 14 ist ein vollständig in siel geschlossenes System, das innerhalb des abgedichteten Innenraumes des umschließenden Behälters funktioniert. Selbst die Lufteinspeisung für die verschiedenen fluidischen Bestandteile wird von innerhalb des luftdichten, thermisch isolierten Behälters entnommen. Wie schematisch in Fig. 5 durch die Pfeile 390 angedeutet, sind die Zwischenwirkungskammern oder -kanäle der fluidischen Geschwindigkeitssensoren, Verstärker und Oszillatoren i

herkömmlicher Weise mit dem Inneren des Behälters über (in den Zeichnungen nicht dargestellte) in ihren Körpern ausgebildete Öffnungen verbunden bzw. belüftet. Diese luft wird zusammen mit der luft, die über die Sensorauslaßöffnungen 195a, 196a austritt, in den Einlaß 392 der Pumpe 82 übergeführt und durch das Speiseleitungssystem 84 während des Betriebes des Geschwindigkeitsabfühlsystems gezwungen. Aufgrund dieses geschlossenen Iiuftkreislaufes besteht keine Notwendigkeit, Speiseluft von außen in den .Behälter einzuführen.

Claims (94)

2347 Berlin·, den 11, 6· 82 60 047 16
1. (1) einen Zwischenwirkungskanal,

   (1) eine Steuerachse,

   (1) eine Kanalanordnung zur Aufnahme eines Strömungsmittels und zur Abgabe eines Strömungsmittelstrahles,

   234785 5

   (1) einen Druckfühler (230) zum Feststellen des Orukkes des Strahles und zum Übertragen eines Ausgangssignales, das den festgestellten Druck anzeigt,
2. (2) einen Düsenteil mit einem hinteren Abschnitt und einem Paar entgegengesetzter Wandbauteile, die vor dem hinteren Abschnitt auf entgegengesetzten Seiten eines Düsenkanals, der nach vorne in den Zwischenwirkungskanal öffnet und eine Durchflußachse besitzt, positioniert sind, und

   (2) eine Kanalanordnung zur Aufnahme eines Strömungsmittels aus einer Quelle und zum Abgeben des aufgenommenen Strömungsmittels in Form eines Strahles,

   (2) eine Vorrichtung, die den Strahl benutzt, um zwei Druckausgangssignale mit einem relativen Druckunterschied zu erzeugen, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Körpers um die Steuerachse anzeigt, und

   (2) einen Temperaturfühler (232) zum Feststellen der Temperatur des Strahles und zum Obertragen eines Ausgangssignales;, das die festgestellte Tempera-

   234183 3

   2* Winkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung mit einem Düsenteil und einem vom Düsenteil versetzten Aufnahmeteil, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (90; 232; 230),. die auf die Temperatur und den Druck des Strömungsmittels bzw« auf andere Strötnungsmittelparameter anspricht, um die Reynold¹sehe Zahl des Strömungsmittelstrahles aus dem Düsenteil (164) während des Betriebes zu steuern.
3. (3) Abstützabschnitte, die den Düsenteil mit dem übrigen Teil der Hauptgeschwindigkeitssensorplatte in solcher Weise verbinden, daß eine Bewegung des hinteren Düsenteiles in bezug auf den übrigen Teil möglich ist und daß in Abhängigkeit von dieser Bewegung eine Relativbewegung zwischen den entgegengesetzten Wandbauteilen in einer Richtung etwa parallel zur Durchflußachse erfolgt,

   c) erste und zweite Hilfsplatten ausgebildet werden,

   d) die Hauptplatte und die Hilfsplatten so übereinander angeordnet werden, daß die Hauptplatte zwischen den ersten und den zweiten Gruppen von Hilfsplatten positioniert sind,

   e) die gestapelten Platten so miteinander befestigt werden, daß ein laminierter Geschwindigkeitssensorkörper entsteht, derart, daß die Bewegungen des hinteren Düsenteilabschnittes und der entgegengesetzten Wandbauteile in bezug auf den Geschwindigkeitssensorkörper ermöglicht werden, und

   f) eine dem Geschwindigkeitssensorkörper zugeordnete Vorrichtung vorgesehen wird, um eine selektiv-veränderliche Kraft auf den hinteren Düsenteilabschnitt auszubilden , damit ein selektiv veränderbares Maß für die Relativbewegung zwischen den gegenüberliegenden VVandteilen des Düsenteiles erhalten wird.

   (3) zwei Auslässe, und

   (3) eine Sichtvorrichtung, die den relativen Druckunterschied bei einer Nulldrehgeschwindigkeit des Körpers um die Steuerachse trotz fabrikatorischer Ungenauigkeiten im Geschwindigkeitssensor auf Null zurückführt,

   c) eine Vorrichtung zur Umwandlung der Druckausgangssignale in zwei oszillierende Signale, die einen relativen Frequenzunterschied haben, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung anzeigt, wobei die oszillierenden Signale zusammen ein Ausgangssignal aus der Umwandlungsvorrichtung festlegen, das die tatsächliche Drehgeschwindigkeit des Körpers um die Steuerachse darstellt,

   d) eine Vorrichtung zum Einspeisen von Strömungsmittel in die Kanalanordnung des Geschwindigkeitssensors,

   e) eine der Strömungsmittelspeisevorrichtung zugeordnete Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Reynold"sehen Zahl des Strahles innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, und

   f) eine Vergleichsvorrichtung zur Aufnahme des Ausgangssignales aus der Umwandlungsvorrichtung zum Vergleich des Signales mit einer gewünschten Rotationsgeschwindigkeit des Körpers um die Steuerachse und zum Obertragen eines Korrektur-Eingangssteuersignales in die Steuervorrichtung zu deren Betätigung,

   341

   (3) ein Geschwindigkeitssteuergerät (250), das die Drehzahl des Motors (83) verändert, und

   3* iiVinkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung mit einem Düsenteil und einem vom Düsenteil versetzten Aufnahmeteil sowie zwei ein Strömungsmittel (Fluid) führenden Aufnahmekanälen:, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung ('9O; 230; 242; 250) zur Steuerung der charakteristischen Eigenschaft*» die sich auf die Differenz im Druck zwischen den beiden Aufnahmekanälen (142; 144)?, und der Reynold*sehen Zahl des Strömungsmittelstrahles aus dem Düsenteil (164)> oder auf den Betriebspunkt auf der Charakteristik oder auf beides bezieht·
4. (4) eine auf die Drehung des, Geschwindigkeitssensor um die Steuerachse ansprechende Vorrichtung, um den Strahl so zu verwenden, daß in den Geschwindigkeitssensorauslässen zwei Druckausgangssignale erzeugt werden, die einen relativen Druckunterschied haben, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung anzeigt,

   b) eine Vorrichtung, die die Geschwindigkeitssensoren zu einer gemeinsamen Bewegung koppelt und sie so positioniert:,daß ihre Steuerachsen senkrecht aufeinander stehen,

   c) eine Vorrichtung=, die das Strömungsmittel in die Kanalanordnung eines jeden der Geschwindigkeitssensoren führt!,

   d) eine Vorrichtung, die jedes Paar von Druckausgangssignalen in ein Paar von oszillierenden elektrischen Signalen mit einem relativen Frequenzunterschied umwandelt, der den relativen Druckunterschied zwischen solchen Druckausgangssignalen anzeigt, und

   e) eine Vorrichtung, die antriebsmäßig der Strömungsmitteldurchflußvorrichtung (c) zugeordnet ist, um die Reynold'sehe Zahl eines jeden, Strahles trotz Tempera-

   (4) einen Betriebsverstärker (242) zur Aufnahme der Ausgangssignale aus dem Druckfühler und dem Temperaturfühler und zur Bestätigung des Geschwindigkeitssteuergerätes in Abhängigkeit von den aufgenommenen Ausgangssignalen, um eine vorbestimmte Beziehung zwischen Temperatur, Druck und Geschwindigkeit des Strahles aufrechtzuerhalten,

   4» Winkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung nach Punkt 2 oder 3i» gekennzeichnet durch

   .« .^ f, r\ ι η rf Γ» f\
5. 5, Einrichtung nach Punkt 4> gekennzeichnet dadurch?, daß die Eichvorrichtung (195; .*♦· 354) eine Vorrichtung (166 172; 174; 176a; 176b)^ die eine Bewegung des Düsenteiles (104) innerhalb des laminierten Körpers (102) ermöglicht;^ und eine Vorrichtung (218; 220; 350; 352)ij> die eine selektive variable Kraft auf den Düsenteil (164) in einer Richtung etwa senkrecht zur Durchflußachse (184) ausübt^ um die Durchflußachse und die Strahlachse exakt auszurichten^, aufweist*
6. 6. Einrichtung nach Punkt 5£* gekennzeichnet dadurch!» daß der Düsenteil (164) einen ersten Abschnitt^ der aus zwei entgegengesetzten Wandbauteilen (176a; 176b) besteht^ die parallel zu der Durchflußachse (184) angeordnet sind und seitlich gegenüberliegend gerichtetes; den Abgabekanal (180) festlegende Flächen besitzt-, und einen zweiten^
7. 7» Einrichtung nach Punkt 6?, gekennzeichnet dadurch^, daß die Hauptgeschwindigkeitssensorplatte (102) und die Hilfsplatte ( 104) miteinander verklebt sind und mindestens eine Hilfsplatte (104) über der Hauptgeschwindigkeitssensorplatte (102) sowie mindestens eine Hilfsplatte (106) unterhalb der Hauptplatte (102) vorgesehen sind?, und Teile besitzen^ die in Umfangsrichtung etwa identisch mit dem zweiten Düsenteilabschnitt gestaltet und damit ausgerichtet sind sowie zusammen mit dem zweiten Abschnitt des Düsenteiles (164) ein Düseneinstellungs-Unterbauteil (214) festlegen!^ daß die Vorrichtung (166 - 176)^ die eine Bewegung des Düsenteiles (164) innerhalb des lami-

   234T
8. 8. Einrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung (218; 220) aufweist, die in Schraubeingriff mit dem laminierten Körper (100) stahen und so positioniert sind , daß sie eine Bewegung in und außer Eingriff mit dem Düseneinstellungs-Unterbauteil (214) ergeben,
9. 9· Einrichtung nach Punkt A--, gekennzeichnet dadurch, daß die Eichvorrichtung (195; ·*, 354) eine Vorrichtung (195; 196; ... 354) eine Entlüftungsvorrichtung (195; 196) zum einstellbaren Entlüften eines der Paare der Aufnahmekanäle (142; 144) aufweist·
10. 10* Einrichtung nach Punkt 9«, gekennzeichnet dadurch!, daß die Entlüftungsvorrichtung (195; 196) zwei Entlüftungskanäle (195; 196) aufweist^ die durch die Hilfsplatte (106) in dem laminierten Körper (100) ausgebildet sind^ wobei jeder der Entlüftungskanäle (195; 196) mit einem anderen der Aufnahmekanäle (142; 144) in Verbindung stehtij und daß Mittel zum einstellbaren Begrenzen eines der Entlüftungskanäle (195; 196) vorgesehen sind!*· um den Betriebsdruck des Aufnahmekanales (142 bzw· 144)i> mit dem er in Verbindung steht!, selektiv zu erhöhen«
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    94. Verfahren nach Punkt 93, gekennzeichnet dadurch, daß in mindestens einer Hilfsplatte einer jeden der ersten und zweiten Gruppe von Hilfsplatten ein Einstellteil gebildet wird, der relativ zum übrigen Teil beweglich ist, und daß der Stapelungsschritt das Positionieren der Einstellteile der Hilfsplatten und des hinteren Düsenteilabschnittes umfaßt, um ein Düseneinstellungs-Unterbauteil innerhalb des Geschwindigkeitssensorkörpers festzulegen, daß der Bsfestigungsschritt das Miteinanderverkleben der benachbarten Paare von gestapelten Platten und das Aufbringen einer Bindemittelsperre auf gegenüberliegend gerichtete Flächen des Düseneinstellungs-Unterbauteiles, der Abstützabschnitte und der gegenüberliegenden Wandbauteile einschließt, und daß der Schritt (f) umfaßt, daß eine dem Körper zugeordnete Vorrichtung eine selektiv veränderbare Kraft auf das Düseneinstellungs-Unterbauteil in einer Richtung etwa senkrecht zur Durchflußachse ausübt.

    95, Verfahren nach Punkt 93, gekennzeichnet dadurch, daß der Schritt (b) das Ausbilden von Öffnungen durch die Hauptgeschwindigkeitssensorplatte umfaßt, um darin einen Trennbauteil festzulegen, der vor dem Düsenkanal im Abstand angeordnet ist und einen nach hinten gerichteten führenden Abschnitt besitzt, der mit der Durchflußachse ausgerichtet ist, und daß ein Paar von Aufnahmekanälen nach hinten in den Zwischenwirkungskanal geöffnet und auf entgegengesetzten Seiten des Trennbauteiles positioniert wird, und daß ferner eine dem Körper zugeordnete Vorrichtung zum einstellbaren Entlüften eines der Aufnahmekanäle vorgesehen wird, um eine herstellungsbedingte Fehlausrichtung zwischen der Durchflußachse und

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    nung vorgesehen und im Pfad des Strahles so positioniert wird, daß der Strahl in zwei getrennte Ströme unterteilt wird, und mit einem Paar Aufnahmekanälen, deren jeder einen der Ströme aufnehmen kann und von diesem Strom unter Druck gesetzt wird, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) Strömungsmittel durch die strahlformende Kanalanordnung geführt wird, derart, daß dadurch ein Druckunterschied zwischen den Aufnahmekanälen auf Grund von Herstellungenauigkeiten in dem Geschwindigkeitssensor erzeugt wird, wobei der Druckunterschied gleichförmig mit der Zunahme der Reynold'sehen Zahl des Strahles zunimmt,

    b) daß die fabrikatorisch bedingte Fehlausrichtung zwischen der Trenn- bzw* Aufspaltvorrichtung und der Durchflußachse kompensiert wird, damit die Beziehung zwischen dem Druckunterschied und der Reynold'sehen Zahl so geändert wird, daß der Druckunterschied bei einer Zunahme der Reynold'sehen Zahl ungleichförmig zunimmt, und

    c) daß die Strahlachse mit der Durchflußachse exakt ausgerichtet wird, damit der Druckunterschied innerhalb eines Bereiches von Reynold'sehen Zahlen des Strahles eliminiert wird»

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    11* Einrichtung nach Punkt 1Of," gekennzeichnet dadurch:, daß einer der Entlüftungskanäle (195; 196) sich direkt unterhalb einer äußersten (106y) der Hilfsplatten (106) erstreckt:, und daß die Mittel zum einstellbaren Begrenzen eines der Entlüftungskanäle (195 bzw* 196) einen Teil der äußersten Hilfsplatte (106) darstellt', die nach innen in einen der Entlüftungskanäle (195; 196) deformierbar ist,

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    (a) einen drehbar um eine Steuerachse' (194) ausgebildeten Körper (100) einer Hauptgeschwindigkeitssensorschicht bzw« -platte (102; 316) mit einem Zwischenvvirkungskanal (130), einem Düsenteil (164) mit einem Einlaßkanäl (178) und einem Abgabekanal (180), der nach vorne in den Zwischenwirkungskanal (130) öffnet und mit dem Einlaßkanal (178) in Verbindung steht» wobei der Abgabekanal (180) eine Durchflußachse (184) besitzt^» die etwa senkrecht zur Steuerachse (194) einem Paar von Aufnahmekanälen (142; 144)<> die vor dem Düsenteil (164) im Abstand versetzt sind und Einlaßöffnungen (146; 48) besitzen?, die mit dem Zwischen-, Wirkungskanal (130) auf entgegengesetzten Seiten der Durchflußachse (184) in Verbindung stehen Und einem Trenn- bzw. Aufspalt-B_auteil (154), das zwischen den Einlaßöffnungen (146; 148) angeordnet ist und das von der Strömungsachse (184) aufgenommen wird^, wobei das Trennbauteil (154) eine nach hinten gerichtere führende Kante (156) besitzt!» und einer Vielzahl von Hilfsverbundschichten bzw, -platten (104; 106; 318; 320) auf entgegengesetzten Seiten der Hauptverbundplatte (102) angeordnet sind und die in dem Körper (100) einen mit dem Düsenteil-Einlaßkanal (178) in Verbindung stehenden Einlaßkanal (76) festlegen!» deren jeder mit einem^anderen der Aufnahmekanäle (142; 144) verbunden istr» wobei ein Strömungsmittel nach innen durch den Einlaßkanal (76) gerichtet ist?» das einen Strömungsmittelstrahl (190) bildete der den Abgabekanal (180) längs einer Strahlachse (192) verläßt?» der den Zwischenwirkungskanal (130) nach vorne durchströmt?» der auf den Trenn- bzw, Aufspaltrand (156) auftrifft?» und von ihm in zwei getrennte Ströme unter-

    ium
12. 12, Einrichtung nach Punkt 4| gekennzeichnet dadurch=, daß die Eichvorrichtung eine Vorrichtung zum selektiven Bewegen des führenden Trennrandes (156) aufweist;, um ihn in exakte Ausrichtung mit der Durchflußachse (184) des Abgabekanales (180) zu bringen.
13. 13« Einrichtung nach Punkt 12;, gekennzeichnet dadurch-, daß die Vorrichtung zum selektiven Bewegen des führenden Trennrandes (156) Mittel zum einstellbaren Verbiegen des laminierten Körpers (100) um eine Achse parallel zur Steuerachse (194) aufweist*
14. 14* Einrichtung nach Punkt 13?i gekennzeichnet dadurch^ daß der laminierte Körper (100) einen vorderen Abschnitts^ der das Trennbauteil (154) und die Aufnahmekanäle (142; 144) enthält^ einen hinteren Abschnitt^ der den Düsen-. teil (164) enthält?, und einen Verbindungsabschnittf, der den vorderen und den hinteren Abschnitt zwischen dem Trennbauteil (154) und dem Düsenteil (164) verbindet?, aufweist?; und daß die Mittel zum einstellbaren Verbiegen des laminierten Körpers (100) eine Vorrichtung (218; 220) zum einstellbaren Verschwenken des vorderen Abschnittes relativ zum zweiten Abschnitt um den Verbin-

    2347
15. 15» Einrichtung nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch?, daß die Vorrichtung (218; 220) zum einstellbaren Verschwenken des vorderen Abschnittes zwei Einstellschrauben (218; 220) aufweist*, die in Schraubeingriff mit dem vorderen Körperabschnitt stehen und sich gegen entgegengesetzte Seitenteile des hinteren Körperabschnittes legen*
16. 16. Einrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Eichvorrichtung von dem laminierten Körper (100) aufgenommene Mittel zum Ausüben von selektiv-variablen Kräften auf die Hauptgeschwindigkeitssensorplatte (102) aufweisen:, um die Durchflußachse (184), die Strahlachse (192) und den führenden Trannrand (156) exakt aufeinander auszurichten,
17. 17. Einrichtung nach einem der Punkte 1, 2 oder 3I> gekennzeichnet durch

    a) einen um eine Steuerachse (194) drehbaren Körper (100)*,

    b) ein Düsenteil (164) zur Aufnahme von Strömungsmittel aus einer Speisequelle und zum Abgeben eines Strömungsmittelstrahles mit einer Strahlachse (I92)*v wobei der Düsenteil (164) von dem Körper (100) drehbar aufgenommen ist und eine Durchflußachse (184) senkrecht zur Steuerachse (196) besitzt?,

    c) eine Strahlaufnahmevorrichtung (142; 144)^ mit deren Hilfe der Strahl zwei Ausgänge erzeugt?, die einem Vergleich zur Bestimmung der Geschwindigkeit und des

    . Drehsinnes des Körpers um die Steuerachse dienen^ wobei die Strahlaufnahmevorrichtung von dem Körper (100) drehbar aufgenommen wird und eine von dem Düsenteil
18. 18· Einrichtung nach Punkt 17^V, gekennzeichnet dadurch?, daß der Düsenteil (164) zwei Wandflächen (200) aufweisen!, längs denen Teile des Strömungsmittelsi, die aus dem Düsenteil (164) austreten^ sich voneinander trennen, und daß die Achsausrichtvorrichtung Mittel zum selektiven Einstellen der Position einer der beiden Wandflächen in bezug auf die andere Wandfläche besitzt.
19. 19· Einrichtung nach Punkt 16^ gekennzeichnet dadurch:, daß jede der beiden Wandflächen (200) auf einer entgegengesetzten Seite der Durchflußachse (184) angeordnet ist^fi und daß die Positionseinstellvorrichtung Mittel zum relativen Bewegen der beiden Wandflächen um einen vorbestimmten Abstand in einer Richtung etwa parallel zur Durchflußachse (184) besitzt,
20. 20* Einrichtung nach Punkt 17jv gekennzeichnet dadurch^ daß die Mittel zum relativen Bewegen der beiden Wandflächen (200) Mittel aufweist^ die eine selektiv-veränderbare

    2347
21. 21. Einrichtung nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß die Mittel zum Ausüben einer selektiv-veränderlichen Kraft auf den Düsenteil (164) ein einstellbares Bauteil (218; 220) besitzt;* das in Schraubeingriff mit dem Körper (100) steht und sich gegen den Düsenteil (164) legt.
22. 22. Einrichtung nach Punkt 17;> gekennzeichnet dadurch;, daß das Trenn- bzw. Aufspaltbauteil (154) einen führenden Aufspaltrand (156) besitzt', und daß die Eichvorrichtung Mittel zum exakten Ausrichten des Trennrandes mit der Durchflußachse besitzt.
23. 23. Einrichtung nach Punkt 22, gekennzeichnet dadurch-, daß die Mittel zum Ausrichten des Trennrandes (156) mit der Durchflußachse Mittel zum einstellbaren Verbiegen des Körpers aufweisen,
24. 24· Einrichtung nach Punkt 23?, gekennzeichnet dadurch^ daß der Trennrand (156) parallel zur Steuerachse (194) istr, und daß die Biegevorrichtung Mittel zum einstellbaren Verbiegen des Körpers um eine Achse etwa parallel zu dem Trenn rand besitzt·
25. 25. Einrichtung nach Punkt 244 gekennzeichnet dadurch*, daß der Körper einen ersten Abschnitt^ auf dem der Düsenteil (164) befestigt istf» einen zweiten Abschnitts, auf dem die Strahlaufnahmevorrichtung befestigt istfv und einen verhältnismäßig kleinen dritten Abschnitte der den ersten und den zweiten Abschnitt miteinander verbindet"» auf-

    234?
26. 26. Einrichtung nach Punkt 25^f, gekennzeichnet dadurch?, daß die Mittel zum einstellbaren Verschwenken des zweiten Abschnittes ein Einstellbauteil (350; 352) aufweisen:, das in Schraubeingriff mit dem ersten oder dem zweiten Abschnitt steht und das sich gegen den zweiten oder den ersten Abschnitt legt.
27. 27, Einrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch a) einen um eine Steuerachse (194) drehbaren Körper

    b) einen Düsenteil (164) zur Aufnahme von Strömungsmittel aus einer Quelle und zum Abgeben eines Strömungsmittelstrahles mit einer Strahlachse (192), wobei der Düsenteil (164) von dem Körper (100) drehbar aufgenommen ist und eine Durchflußachse (184) senkrecht zu der Steuerachse (194) besitzt?,

    c) eine Strahlaufnahmevorrichtung zur Anzeige der Geschwindigkeit und des Drehsinnes des Körpers (100) um die Steuerachseig wobei die Strahlaufnahmevorrichtung von dem Körper (100) drehbar aufgenommen wirdiv im Abstand von dem Düsenteil (164) versetzt ist!> und ein Trennbauteil (154)?, das im Strahlpfad zur Unterteilung des Strahles in zwei getrennte Ströme positioniert ist?», sowie zwei Aufnahmekanäle (142; 144)?», deren jeder so ausgelegt ist!, daß er einen der Ströme aufweist«* und zwei Auslaßkanäle (78; 80) aufweist^
28. 28. Einrichtung nach Punkt 27, gekennzeichnet dadurch, daß die Einvorrichtung Mittel zum einstellbaren Entlüften eines der Aufnahmekanäle besitzt·
29. 29. Einrichtung nach Punkt 28*i gekennzeichnet dadurch?, daß di"e Strahlaufnahmevorrichtung zwei Entlüftungskanäle (195; 196) aufweist¹-, deren jeder mit einem der Aufnahmekanäle (142; 144) in Verbindung steht, und daß die Vorrichtung zum einstellbaren Entlüften eines der Aufnahmekanäle Mittel zum einstellbaren Begrenzen eines der Entlüftungskanäle besitzt·
30. 30# Einrichtung nach Punkt 29*·, gekennzeichnet dadurch^ daß ein Teil des einen der Entlüftungskanäle (195; 196) sich nach innen in der Nähe und parallel zu einem äußeren Oberflächenteil des Geschwindigkeitssensors erstreckte* welcher um einen vorbestimmten Abstand in den Teil des

    2347Bä i
31. 31* Einrichtung nach Punkt 27;, gekennzeichnet dadurchr, daß die Eichvorrichtung eine Vorrichtung zum Bewegen des Trennbauteiles (154) in exakte Ausrichtung mit der Durchflußachse (184) aufweist«
32. 32. Einrichtung nach Punkt 31, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zum Bewegen des Trennbauteiles (154) Mittel zum einstellbaren Verbiegen des Bauteiles um eine Achse etwa parallel zu Steuerachse aufweist.
33. 33* Einrichtung nach Punkt 32r> gekennzeichnet dadurch', daß eine Vorrichtung zum Verriegeln des Bauteiles in einer gewünschten gebogenen Position vorgesehen ist.
34. - 34 -

    34· Einrichtung nach Punkt 33^ gekennzeichnet dadurch*., daß die Vorrichtung zum einstellbaren Verbiegen des Bauteiles und die Vorrichtung zum Verriegeln des Bauteiles in einer gewünschten gebogenen Position zwei Einstellbauteile auf- - weisen** die in Schraubeingriff mit einem ersten Teil des Bauteiles stehen und sich gegen entgegengesetzte Seiten eines zweiten Teiles des Bauteiles legen.
35. 35· Einrichtung nach Punkt 27^; gekennzeichnet dadurch^ daß die Eichvorrichtung eine Vorrichtung zum exakten Ausrichten der Strahlachse (192) mit der Durchflußachse (184) aufweist»

    234Ϊ85
36. 36. Einrichtung nach Punkt 35, gekennzeichnet dadurch, daß die Achsausrichtvorrichtung eine Vorrichtung besitzt^ die eine selektiv wählbare Kraft auf den Düsenteil (164) in einer Richtung senkrecht zur Durchflußachse (182) ausübt,
37. 37» Einrichtung nach Punkt 36?, gekennzeichnet dadurch', daß der Düsenteil (164) einen Abgabekanal (180) und zwei Wandbauteile (176a; 176b) aufweist, deren Oberflächen mindestens einen Teil des Abgabekanales bilden-, und daß die Achsausrichtvorrichtung die Paare von -Vandbauteilen' sowie eine Vorrichtung enthält, die auf das Aufgeben der selektiv-veränderlichen Kraft auf den Düsenteil anspricht¹, damit die Paare von Wandbauteilen sich in entgegengesetzten Richtungen etwa parallel zur Durchflußachse (184) bewegen.
38. 38. Einrichtung nach Punkt 35, gekennzeichnet dadurch;, daß der Düsenteil (164) zwei.Austrittseckenflächen aufweist^ längs denen der Strahl sich von dem Düsenteil an Trennpunkten (202; 204) auf den beiden Austrittseckenflächen trennt-i und daß die Achsausrichtvorrichtung eine Vorrichtung zum relativen Bewegen des Paares von Austrittseckenflächen besitzt^ um die Trennpunkte exakt auszurichten.
39. 39. Einrichtung nach Punkt 27^ gekennzeichnet dadurchii daß das Trennbauteil (154) einen führenden Trennrand (±56) aufweistfj: und daß die Eichvorrichtung eine Vorrichtung zum exakten wechselseitigen Ausrichten des Trennrandes (156)f_# der Durchflußachse (184) und der Strahlachse (192) besitzt.

    234T
40. 40, Einrichtung nach Punkt 39, gekennzeichnet dadurch*, daß die Vorrichtung zum wechselseitigen Ausrichten des Trennrandes?, der Durchflußachse und der Strahlachse eine Vorrichtung zum einstellbaren Biegen des Düsenteiles (164) und des Bauteiles um Achsen etwa parallel zu der Steuerachse (194) besitzt.
41. 41. Einrichtung nach Punkt 17 oder 27, gekennzeichnet dadurch, daß der Geschwindigkeitssensor eine Strahllänge von zwischen etwa 0,5.cm und etwa 1,5 cm, eine Genauigkeit" von zwischen etwa 0,3 χ 10~ rad/sec und etwa 0,008 χ 10 rad/sec (Winkel im Bogenmaß) sowie eine Bandbreite von etwa zwischen 800 Hz und etwa 100 Hz besitzt,
42. 42· Einrichtung nach Punkt 17 oder 27, gekennzeichnet dadurch, daß der Geschwindigkeitssensor eine Strahllänge von zwischen etwa 1,5 cm und etwa 4,2 cm, eine Genauigkeit zwischen etwa 0,008 χ 10 rad/sec und etwa 0,0003 χ 10~ rad/sec, sowie eine Bandbreite von zwischen etwa 100 Hz und etwa 8 Hz besitzt.
43. 43* Einrichtung nach Punkt 17 oder 27, gekennzeichnet dadurch, daß der Geschwindigkeitssensor eine Strahllänge von zwischen etwa 4,2 cm und etwa 7,5 cm, eine Genauigkeit zwischen etwa 0,0003 χ 10~* rad/sec und etwa 0,00006 χ 10~ rad/sec, sowie eine Bandbreite von zwischen etwa 8 Hz und etwa 2 Hz besitzt»
44. 44# Einrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch a) einen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor zur Aufnahme eines Strömungsmittels bzw, Fluids aus einer

    234T
45. 45» Einrichtung nach Punkt 44, gekennzeichnet dadurch, daß der Geschwindigkeitssensor eine Dualität von Kanälen be-

    [""\ sitzt, in die das aufgenommene Strömungsmittel strömt,

    und daß die Eichvorrichtung eine Vorrichtung zum einstellbaren Entlüften eines der Kanäle besitzt·
46. 46· Einrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet durch

    a) einen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor mit einer strahlformenden Vorrichtung zur Aufnahme eines Strömungsmittels aus einer Quelle und zum Abgeben eines Ströraungsmittelstrahles, sowie eine Strahlaufnahmevorrichtung, die von der Strahlformvorrichtung versetzt ist und die bewirkt", daß der Strahl zwei fluidische Ausgangssignale mit_u einem relativen Druckunterschied erzeugt, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse anzeigt»
47. 47« Einrichtung nach Punkt 46, gekennzeichnet dadurch, daß die Strahlsteuervorrichtung eine Vorrichtung (232) zum Abfühlen der Temperatur des Strahles, eine Vorrichtung (230) zum Abfühlen des Druckes des Strahles sowie eine Vorrichtung zur Veränderung der Strahlgeschwindigkeit
    in Abhängigkeit von der abgefühlten Temperatur und dem abgefühlten Druck aufweist.
48. 48. Einrichtung nach Punkt 47, gekennzeichnet dadurch, daß die Strömungsmittelspeisevorrichtung eine Pumpe (82) mit einem mit der Strahlformvorrichtung in Verbindung stehenden Auslaß, und einen Antrieb (83)» der mit der Pumpe
    verbunden ist, sowie eine Vorrichtung zur Veränderung
    der Geschwindigkeit des Strahles aufweist, und daß die Vorrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit des
    Strahles eine Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl des Antriebes besitzt?, um die volumetrische Durchflußgeschwindigkeit des der Strahlformvorrichtung zugeführten Strömungsmittels zu verändern.
49. 49* Einrichtung nach Punkt Z, gekennzeichnet durch

    a) einen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor mit
    einer Strahlformvorrichtung zur Aufnahme eines Strömungsmittels aus einer Quelle und zum Abgeben eines

    ΪΪ5 s

    - 49 Erfindunqsanspruch

    1_Φ VVinkelgeschwindigkeitsabfühleinrichtung mit einem Düsenteil-, einem vom Düsenteil versetzten Aufnahmeteil und zwei ein Strömungsmittel (Fluid) führenden Aufnahmekanälen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (158; 160; 162; 174; 195; 196; 218; 220), die die Strömungsmitteldrücke in den Aufnahraekanälen (142; 144) abgleicht^ wenn die abzufühlende Winkelgeschwindigkeit Null ist;, um Herstellungenauigkeiten zu kompensieren«
50. 50. Einrichtung nach Punkt 49, gekennzeichnet dadurch, daß die Kompensationsvorrichtung eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Reynold'sehen Zahl des Strahles innerhalb eines vorbestimmten Bereiches besitzt.
51. 51, Einrichtung nach Punkt 50, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Reynold¹sehen Zahl des Strahles innerhalb eines bestimmten Bereiches eine Vorrichtung zum Feststellen von Änderungen in der Reynold*sehen Zahl des Strahles sowie eine Vorrichtung, die auf die festgestellten Änderungen der Reynold'sehen Zahl zur Veränderung der Geschwindigkeit des Strahles aufweist.

    - 51 -

    teilt wirdi, von denen jeder durch einen der -Aufnahmekanäle (142; 144) aufgenommen wirdr, damit zwischen den Auslaßkanälen (78; 80) ein Druckunterschied erzeugt wird-, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Umdrehung des Körpers (100) um die Steuerachse (194) anzeigt^ und

    (b) eine Eichvorrichtung (195; 196; 218; 220; 224; 226; 334; 336; 350; 352; 354);, die dem zusammengebauten Körper (100) zugeordnet ist, um Herstellungenauigkei-ten in der Hauptgeschwindigkeitssensorplatte (102; 316) zu korrigieren?, damit der Druckunterschied während des Betriebes der Einrichtung bei fehlender Drehung des Körpers (100) um die Steuerachse (194) im wesentlichen Null wird,
52. 52· Einrichtung nach Punkt 51, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zum Feststellen von Änderungen der Reynold¹ sehen Zahl des Strahles eine Vorrichtung zum Feststellen von Änderungen der Temperatur und des Druckes des Strahles aufweist·

    - 52 -

    hinter dem ersten Abschnitt angeordneten Abschnitt aufweistr, daß die Vorrichtung (166 - 176)', die eine Bewegung des Düsenteiles (164) innerhalb des laminierten Körpers (100) ermöglicht, mindestens ein Paar relativ schmaler Abstütztarme (166 - 172) aufweist, die den Düsenteil (164) mit dem Abgleich der Hauptgeschwindigkeitssensorplatte (102) verbinden?» und eine Vorrichtung (174; 176a; 176b) eine Bewegung der Abstützarme (166 - 172) innerhalb des laminierten Körpers (100) ermöglicht?» wobei jeder Abstützarm sich seitlich nach außen von einem anderen der entgegengesetzten VVandbauteile (176a; 176b) er streckt', wobei eine Bewegung des zweiten Abschnittes quer zur Durchflußachse (184) eine Auslenkung der Abstützarme und eine Relativbewegung der Wandbauteile in entgegengesetzten Richtungen etwa parallel zur Durchflußachse ergibt;, und daß die Vorrichtung (218; 220) _f die eine selektiv veränderliche Kraft auf den Düsenteil (164) ausübt;, eine selektiv veränderliche Kraft auf den zweiten Abschnitt des Düsenteiles ausübt*
53. 53· Einrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3, in Verbindung mit einem Navigationsführungssystem, gekennzeichnet durch

    a) einen fluidischen Winkelgeschvvindigkeitssensor zur Aufnahme eines Strömungsmittels aus einer Quelle, zur Ausbildung eines Strahles aus dem aufgenommenen Strömungsmittel und zur Verwendung des Strahles, um eine Dualität von fluidischen Ausgangssignalen zu erzeugen, die für einen Vergleich zur Bestimmung der Geschwindigkeit und des Richtungssinns des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse geeignet sind,

    b) eine Pumpe (82) ,

    c) ein Speiseleitungssystem (84) zum Einspeisen von durch die Pumpe abgegebenen Strömungsmittel in den Geschwindigkeitssensor,

    d) einen Motor (83) mit veränderlicher Drehzahl, der mit der Pumpe verbunden ist, und

    e) ein Durchflußsteuersystem (90), das die Reynold*sehe Zahl des Strahles innerhalb eines vorbestimmten Bereiches hält und das aufweist:

    - 53 -

    nierten Körpers (100) ermöglicht:, eine Bindemittelsperre auf entgegengesetzten Oberflächen des Düseneinstellungs-Unterbauteiles (214)", der Abstützarme (166 - 172) und der Wandbauteile (176a; 176b) aufweist-, und daß die Vorrichtung (218; 220) zum Ausüben einer selektiv wählbaren Kraft auf den zweiten Abschnitt des Düsenteiles (164) Mittel zum Ausüben einer selektiv veränderlichen Kraft auf das Düseneinstellungs-Unterbauteil (214) besitzt«
54. 54. Einrichtung nach Punkt 53, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckfühler Mittel zum Feststellen des Druckunterschiedes zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Speiseleitungssystems besitzt.

    - 54 -
55. 55. Einrichtung nach Punkt 53, gekennzeichnet dadurch, daß die fluidischen Ausgangssignale aus dem Geschwindigkeitssensor einen relativen Druckunterschied aufweisen, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn anzeigen, daß eine Vorrichtung zum Umwandeln der fluidischen Ausgangssignale in eine Dualität von oszillierenden Ausgangssignalen mit einem relativen Frequenzunterschied, der den relativen Druckunterschied anzeigt, aufweist, und daß der Druckfühler (230) einen Frequenzsummier (302) besitzt, der den relativen Frequenzunterschied feststellt,

    - 55 -dungsabschnitt aufweisen.
56. 56_# Einrichtung nach Punkt 53, gekennzeichnet dadurch, daß der Temperaturfühler (232) ein Halbleiter-Temperaturfühlerelement in thermischer Verbindung mit dem Geschwindigkeitssensor aufweist·

    - 56 -

    (164) im Abstand angeordnete Trenn- bzw. Aufspaltvorrichtung (154) zur Unterteilung des Strahles in zwei Ströme (142; 144) mit einem Querschnittsflächenunterschied aufweist', der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Körpers (100) angibt;, und d) eine Eichvorrichtung (195; 196; 218; 220 ·..) zum Korrigieren von Herstellungenauigkeiten im Geschwindigkeitssensor, damit die Ausgänge bei Nulldrehgeschwindigkeit des Körpers um die Steuerachse (196) weitgehend identisch gehalten werden-, wobei die Eichvorrichtung Mittel zum exakten Ausrichten der Strahlachse (192) und der Durchflußachse (184) haben.
57. 57. Einrichtung nach Punkte 1, 2,oder 3, zur Verhinderung einer durch Umgebungseinflüsse bewirkten Strahldrift in einem Strömungsmittelgeschwindigkeitssensor zur Aufnahme eines Strömungsmittels und zur Bildung eines Strömungsmittelstrahles daraus, gekennzeichnet durch

    a) eine Vorrichtung zum Feststellen von Temperatur und Druck des Strahles, und

    b) eine Vorrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit des Strahles in Abhängigkeit von dem festgestellten Druck und der festgestellten Temperatur, um dadurch die Reynold'sehe Zahl des Strahles innerhalb eines vorbestimmten Bereiches aufrechtzuerhalten.

    - 57 -

    Kraft auf den Düsenteil (164) in einer Richtung senkrecht zur Durchflußachse (184) ausüben,
58. 58* Einrichtung nach Punkt 57, gekennzeichnet dadurch, daß das Strömungsmittel durch eine motorgetriebene Pumpe in den Geschwindigkeitssensor eingespeist wird, und daß die Vorrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit des Strahles eine Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl des Pumpenmotors aufweist.

    - 58 -

    weist;; und daß die Vorrichtung zum einstellbaren Verbiegen des Körpers um eine Achse etwa parallel zu dem Trennrand Mittel zum einstellbaren Verschwenken des zweiten Abschnittes relativ zum ersten Abschnitt um den dritten Abschnitt besitzt.
59. 59· Einrichtung nach Punkt 57, gekennzeichnet dadurch, daß eine Eichvorrichtung zum Kompensieren von Herstellungenauigkeiten in dem Geschwindigkeitssensor vorgesehen ist.

    - 59 -

    deren jeder mit einem der Aufnahmekanäle in Verbindung steht, wobei während des Betriebes des Geschwindigkeitssensors der Betriebsdruckunterschied zwischen den Auslaßkanälen die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Körpers um die Steuerachse anzeigt:, und d) eine Eichvorrichtung¹, die antriebsmäßig dem Düsenteil und der Strahlaufnahmevorrichtung zugeordnet ist, um Herstellungenauigkeiten in dem Geschwindigkeitssensor zu kompensieren, die eine Fehlausrichtung zwischen dem Trennbauteil (154) und der Durchflußachse (184) sowie der Durchflußachse (184) und der Strahlachse (192) kompensieren;, damit der Betriebsdruckunterschied bei fehlender Drehung des Körpers (100) um die Steuerachse (194) im wesentlichen auf Null gehalten wird»
60. 60 047 16

    60 047 16

    60» Einrichtung nach Punkt 1> 2 oder 3» zur Verwendung für die Steuerung der Drehlage eines Körpers relativ zu einer vorbestimmten Steuerachse, wobei dem Körper eine Steuervorrichtung zugeordnet ist', die ihn in eine vorbestxmmte Drehlage in Abhängigkeit von einem eine Drehabweichung des Körpers von einer vorbestimmten Lange anzeigenden Steuersignals zurückführt, und ein VVinkelgeschwindigkeitsabfühlsystem an den Körper befestigbar ist, gekennzeichnet durch

    60 047 16

    - 60 -

    einen der Entlüftungskanäle hinein deformiert werden und daß die Vorrichtung zum einstellbaren Begrenzen eines der Entlüftungskanäle den äußeren Oberflächenteil des Geschwindigkeitssensors einschließt,
61. 61« Einrichtung nach Punkt 60, gekennzeichnet dadurch-, daß die Vorrichtungen a) bis e) in einem thermisch isolierten, luftdichten Behälter (60) aufgenommen sind, daß die Umwandlungsvorrichtung (e) durch Strömungsmittel betätigbare Bauteile aufweist, daß die Strömungsmittelspeisevorrichtung (b) eine Pumpe mit einem Einlaß aufweist, daß ein Kanalsystem zum Einspeisen von aus der Pumpe abgegebenem Strömungsmittel in die durch Strömungsmittel betätigbaren Sauteile vorgesehen ist, und daß der Geschwindigkeitssensor und die durch Strömungsmittel b.etätigbaren Bauteile Mittel aufweisen, um dasaufgenommene Strömungsmittel in das Innere des Behälters zu führen, wobei der Pumpeneinlaß zur Aufnahme des Strömungsmittels ausgelegt ist,

    - 61 -
62. 62. Einrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3, für"ein Navigationsführungssystem zur Steuerung der Drehlage eines Körpers relativ zu mindestens einer Steuerachse, gekennzeichnet durch

    a) eine Steuervorrichtung, die so betätigbar ist, daß sie eine Korrekturkraft auf den Körper ausübt und ihn in eine vorbestimmte Lage relativ zu einer Steuerachse in Abhängigkeit von der Aufnahme eines Korrektur-Eingangssignales zurückführt¹, das eine Abweichung des Körpers von der vorbestimmten Lage anzeigt,

    b) einen Fluidik-Winkelgeschwindigkeitssensor, der von dem Körper aufgenommen und mit ihm bewegbar ist, und der aufweist:

    - 62 -
63. 63* Einrichtung nach Punkt 1, 2 oder 3 für ein dreiachsiges Navigationsführungssystem, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) jeder von drei gleich ausgebildeten Winkelgeschwindigkeitssensoren aufweist:

    - 63 -

    Speisequelle und mit einer Vorrichtung, die auf die Drehung des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse anspricht, derart, daß das aufgenommene Strömungsmittel zwei fluidische Ausgangssignale mit einem relativen Druckunterschied erzeugt, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn anzeigt, und
    b) eine Eichvorrichtung, die dem Geschwindigkeitssensor zugeordnet ist und den relativen Druckunterschied bei . Nullgeschwindigkeit des Geschwindigkeitssensors um die Steuerachse trotz Herstellungenauigkeiten im Geschwindigkeitssensor auf Null bringt, wobei die Eichvorrichtung eine Vorrichtung zum einstellbaren Deformieren des Geschwindigkeitssensors aufweist.
64. 64. Einrichtung nach Punkt 63, gekennzeichnet dadurch, daß die Kopplungsvorrichtung (b) ein Abstützbauteil mit drei aufeinander senkrecht stehenden Oberflächen aufweist, daß eine Vorrichtung jeden der Geschwindigkeitssensoren auf einer anderen der Oberflächen befestigt, und daß die Strömungsmitteldurchflußvorrichtung (c) eine Pumpe mit einem Auslaß und einer Kanalanordnung innerhalb des Abstützbauteiles aufweist,, die fluidisch'den Auslaß der Pumpe mit der Kanalanordnung der Geschvvindigkeitssensoren verbindet,

    - 64 -

    b) eine Vorrichtung zum Einspeisen von Strömungsmittel in die Strahlformvorrichtung, und

    c) eine Strahlsteuervorrichtung der Strömungsmittelspeisevorrichtung zugeordnet ist, um die Reynold'sehe Zahl des Strahles innerhalb eines bestimmten Bereiches zu halten, damit der Betrieb des Geschwindigkeitssensors in bezug auf die Umgebung stabilisiert wird.
65. 65. einrichtung nach Punlct 63, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung (e) Mittel zur Änderung der Geschwindigkeit der Strahlen in Abhängigkeit von Änderungen in deren Temperaturen und Drücken aufweist,

    - 65 -

    Strömungsmittelstrahles sowie mit einer Strahlaufnah~ mevorrichtung, die von der Strahlformvorrichtung versetzt ist und die den Strahl benutzt, um zwei fluidische Ausgangssignale mit einem relativen Druckunterschied zu erzeugen, der die Geschwindigkeit und den Drehseinn des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse anzeigt,

    b) eine Vorrichtung zum Einspeisen eines Strömungsmittels in die Strahlformvorrichtung, und

    c) eine Vorrichtung zum Kompensieren von Druck- und Temperaturänderungen im Strahl, um zu gewährleisten, daß Änderungen in der Position des Strahles relativ zu der Strahlaufnahmevorrichtung nur auf Grund von Änderungen in der Geschwindigkeit und dem Drehsinn des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse auftreten,
66. 66» Einrichtung nach Punkt 65, gekennzeichnet dadurch, daß die Strömungsmitteldurchflußvorrichtung eine Pumpe mit einem Auslaß aufweist, der mit den Geschwindigkeitssensoreinlässen verbunden ist, und daß die Vorrichtung (e) Mittel zum Abfühlen der Temperaturen und Drücke der Strahlen sowie Mittel zur Änderung der Geschwindigkeit der Pumpe in Abhängigkeit von den abgefühlten Temperaturen und Drücken besitzt,

    - 66 -
67. 67,. Einrichtung nach Punkt 63, gekennzeichnet dadurch, daßein Behälter (60) die Vorrichtungen (a) bis (e) aufnimmt, daß die Umwandlungsvorrichtung fluidisch betätigbar ist, daß die Vorrichtung (c) eine Pumpe (82) mit einem Aus-

    234785

    - 67 -

    tür anzeigt,
68. 68. Einrichtung nach Punkt I₁ 2 oder 3, mit einem Ausgangs- ·^:' '"'syst era'· "Tu'r'^earte·. Vorrichtung mit -zwei Aus lass en'V du r'ch dieein Paar von relativ variablen fluidischen Ausgangssignalen übertragen werden, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verstärkung der fluidischen Ausgangssignale und eine Vorrichtung zur Umwandlung der verstärkten fluidischen Ausgangssignale in ein Paar pulsierender Drucksignale«
69. 69» Einrichtung nach Punkt 68·, gekennzeichnet durch

    a) einen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor mit einer Kanalanordnung zur Aufnahme von Strömungsmittel aus einer Quelle und zum Abgeben des aufgenommenen Strömungsmittels in Form eines Strömungsmittelstrahles, wobei der Sensor ferner ein Paar von Auslassen sowie eine Vorrichtung aufweist, die auf die. Drehung des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse anspricht, damit der Strahl in den Auslassen ein Paar von fluidischen Ausgangssignalen erzeugt, die einen relativen Druckunterschied haben, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Geschwindigkeitssensors um die Steuerachse anzeigt»

    234Ϊ

    - 69 -

    a) einein fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor mit einer Strahlformvorrichtung zur Aufnahme eines Strömungsmittels und zur Abgabe eines Strömungsmittelstrahles, sowie einer Strahlaufnahmevorrichtung, die den Strahl verwendet, um zwei fluidische Ausgangssignäle mit einem relativen Druckunterschied zu erzeugen, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Körpers um die Steuerachse anzeigt,

    b) eine Vorrichtung zum Einspeisen des Strömungsmittels in die Strahlformvorrichtung,

    c) eine Vorrichtung zum Abfühlen des Druckes und der Temperatur des Strahles und zum Obertragen zweier Ausgangssignale, die den abgefühlten Druck und die abgefühlte Temperatur anzeigen,

    d) eine Vorrichtung zur Aufnahme der Druck- und Temperaturausgangssignale, und zur Steuerung der volumetrischen Durchflußgeschvvindigkeit des von der Vorrichtung (b) in die Strahlformvorrichtung eingespeisten Strömungsmittels in Abhängigkeit davon, um die Reynold'-sche Zahl des Strahles innerhalb des vorbestimmten Bereiches aufrechtzuerhalten,

    e) eine Vorrichtung zur Umwandlung der fluidischen Ausgangssignale aus dem Geschwindigkeitssensor in zwei oszillierende Signale mit einem relativen Frequenzunterschied*, der die Geschwindigkeit und den Richtungssinn der Drehung des Körpers um die Steuerachse anzeigt, wobei die oszillierenden Signale miteinander ein Steuersignal definieren, und

    f) eine Vorrichtung zum Übertragen des Steuersignals auf die Steuervorrichtung des Körpers·

    234
70. 70. Einrichtung nach Punkt 69, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zur Verstärkung der fluidischen Ausgangssignale einen ersten fluidischen Propo.rtion.alyerstärker mit einem Paar von Steueröffnungen aufweist, die fluidisch mit den Auslassen des Geschvvindigkeitssensors gekoppelt sind, wobei der erste Verstärker ferner ein Paar von Auslaßöffnungen besitzt,

    - 70 -
71. 71, Einrichtung nach Punkt 70, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zur Verstärkung der fluidischen Ausgangssignale einen zweiten fluidischen Proportionalverstärker aufweist, der ein Paar von Steueröffnungen besitzt, die fluidisch mit den Auslaßöffnungen des ersten fluidischen Proportionalverstärkers gekoppelt sind·

    - 71 -
72. 72» Einrichtung nach Punkt 69, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zur Verstärkung der fluidischen Ausgangssignale eine Vielzahl von fluidischen Proportionalverstärkern aufweist, die fluidisch in Kaskade mit den Auslassen des Geschwindigkeitssensors gekoppelt sind«

    - 72 -
73. 73· Einrichtung nach Punkt 69, gekennzeichnet dadurch, daß die Umwandlungsvorrichtung (c) ein Paar von fluidischen Oszillatoren aufweist, deren jeder eine Einlaßvorrichtung

    234?

    - 73 -

    tür- oder Druckänderungen der Strahlen in einem vorbestimmten Bereich hält.
74. 74, Einrichtung nach Punkt 69, gekennzeichnet dadurch, daß eine Umwandlungsvorrichtung das Paar von pulsierenden Drucksignalen in ein Paar von oszillierenden elektrischen Signalen mit einem relativen Frequenzunterschied umwandelt, die die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Geschwindigkeitssensors um die Steuerachse anzeigt.

    75V Eirapiatit.un.g- -nacH¹- Punkt- 74V^J g^ker\nzeixih^:nBt aäävrch ί öäS> "' die Wandlervorrichtung ein Paar mikrophonartiger elektrischer Druckwandler aufweist, deren jeder Mittel zur Aufnahme eines der pulsierenden Drucksignale besitzt.

    - 74 -

    laß, einem innerhalb des Behälters angeordneten Einlaß und einer den Pumpenauslaß mit den Geschwindigkeitssensoreinlässen und der durch Strömungsmittel betätigbaren Umwandlungsvorrichtung verbindenden Kanalahordnung_f und daß die Geschwindigkeitssensoren und die Umwandlungsvorrichtung Mittel aufweisen, die Strömungsmittel, das in das Innere des Behälters eingespeist wird, zur Rückführung in den Pumpeneinlaß führt.
75. - 75 -

    b) eine Vorrichtung zur Verstärkung der fluidischen Ausgangssignale, und

    c) eine Vorrichtung zur Umwandlung der verstärkten fluiäischen Ausgangssignale, in ein Paar pulsierender Drucksignale mit einem relativen Frequenzunterschied, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Geschwindigkeitssensors um die Steuerachse anzeigt,
76. 76, Einrichtung nach Punkt 68, gekennzeichnet durch

    a) einen fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensor zur Aufnahme von Strömungsmittel, zum Ausbilden eines Strahles aus dem aufgenommenen Strömungsmittel und zum Erzeugen eines Paares von fluidischen Ausgangssignalen aus dem Strahl, die einen relativen Druckunterschied haben, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Geschwindigkeitssensors um eine Steuerachse anzeigt,

    b) eine in Kaskade geschaltete Reihe von fluidischen Proportionalverstärkern mit einer Einlaßvorrichtung zur Aufnahme der fluidischen Ausgangssignale aus dem Geschwindigkeitssensor und einem Paar von Auslassen,

    c) ein Paar von fluidischen Oszillatoren, deren jeder einen Einlaß besitzt, der mit einem der Paar von Auslassen der in Kaskade geschalteten fluidischen Ver-

    - 76 -

    zur Aufnahme eines der verstärkten fluidischen Ausgangssignale aufnimmt,
77. . . .77.-Einrichtung n-aqh. Punkt 68,. .mit einem Äusgangssystem . für, eine Vorrichtung mit einem Paar von Auslässen, durch die ein Paar von relativ zueinander veränderlichen Druckausgangssignalen übertragen werden, gekennzeichnet durch

    a) einen fluidischen Proportionalverstärker mit einer Einlaßöffnung, die Strömungsmittel aus einer Quelle aufnimmt, einem Paar von Steueröffnungen, deren jede fluidisch mit einem anderen der Auslässe verbunden ist, und einem Paar von Auslaßöffnungen,

    b) ein Paar von fluidischen Oszillatoren, deren jeder eine Einlaßöffnung-, ein Paar Steueröffnungen, ein Paar Auslaßöffnungen, eine erste Kanalanordnung, die fluidisch eine der beiden Steueröffnungen mit einer der Auslaßöffnungen koppelt, und einer zweiten Kanalanordnung, die fluidisch die andere der beiden Steueröffnungen mit der anderen der beiden Auslaßöffnungen koppelt,

    c) eine Vorrichtung, die fluidisch jede der Auslaßöffnungen des Fluidikverstärkers mit einer anderen der Einlaßöffnungen der Fluidikoszillatoren koppelt, und

    d) ein Paar Ausgangskanalanordnungen> deren jede fluidisch mit einer anderen der ersten Kanalanordnung

    Ii. 6. 82 60 047 16

    des Paares von Fluidikoszillatoren zur Übertragung eines Paares von pulsierenden Druckausgangssignalen aus der ersten Kanalanordnung gekoppelt ist, wobei das Paar von pulsierenden Druckausgangssignalen einen relativen Frequenzunterschied hat, der den Druckunterschied zwischen den Druckausgangssignalen der Vorrichtung anzeigt,

    - 77 -

    stärker in Verbindung steht, und einer Abgabevorrich tung zum Obertragen eines pulsierenden Drucksignales, und
    d) einem Paar druckelektrischer Wandler, deren jeder eine Eingabevorrichtung zur Aufnahme des pulsierenden Drucksignales aus einem der fluidischen Oszillatoren sowie eine Abgabevorrichtung zur Erzeugung eines oszillierenden elektrischen Signales aufweist,
78. 78. Einrichtung nach Punkt 77, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung (c) einen zusätzlichen fluidischen Proportionalverstärker mit einer Einlaßöffnung zur Aufnahme von Speiseströmungsmittel aus einer Quelle, ein Paar Steueröffnungen, deren jede fluidisch mit einer anderen des Paares von Auslaßöffnungen des Fluidikverstärkers (a) gekoppelt ist, ein Paar Auslaßöffnungen sowie eine Vorrichtung, die fluidisch jede Öffnung des Paares von Auslaßöffnungen des zusätzlichen fluidischen Verstärkers mit einer anderen Öffnung der Einlaßöffnungen des Paares von fluidischen Oszillatoren koppelt.
79. - 79 -

    79. Einrichtung nach Punkt 77, gekennzeichnet dadurch, daß eine VVandlervorrichtung fluidisch mit einem Paar von Ausgangskanalanordnungen zur Umwandlung des Paares von pulsierenden Druckausgangssignalen mit einem Paar von oszillierenden elektrischen Ausgangssignalen gekoppelt ist, die einen relativen Frequenzunterschied haben, der den Druckunterschied zwischen den Druckausgangssignalen der Vorrichtung anzeigt»
80. 80. Einrichtung nach Punkt 79, gekennzeichnet dadurch, daß die Wandlervorrichtung ein Paar mikrophonartiger druckelektrischer Wandler aufweist.
81. - 81- halten wird.

    81. Einrichtung nach Punkt 68, mit einem druckelektrischen Abgabesystem zur Verstärkung eines Paares von Druckausgangssignalen und zur Umwandlung der verstärkten Signale in ein Paar von oszillierenden elektrischen Signalen, gekennzeichnet durch

    a) eine in Kaskade geschaltete Reihe von fluidischen Proportionalverstärkern, wobei die Reihe eine Einlaßvorrichtung zur Aufnahme des Paares von Druckausgangssignalen und eine Auslaßvorrichtung zur Übertragung eines Paares von verstärkten Drucksignalen aus der Reihe aufweist,

    b) ein Paar von Fluidikoszillatoren, deren jeder eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Signales des Paares von verstärkten Drucksignalen und zum Obertragen eines pulsierenden Drucksignales in Abhängigkeit davon aufnimmt, und

    c) ein Paar von Wandlern, deren jeder eine Vorrichtung zur Aufnahme eines der pulsierenden Drucksignale und zum entsprechenden Übertragen eines oszillierenden elektrischen Signales aufnimmt, wobei die elektrischen Signale aus den Wandlern einen Frequenzunterschied haben, der den Druckunterschied zwischen den Druckausgangssignalen anzeigt, die von der in Kaskade geschalteten Reihe von Fluidikproportionalverstärkern aufgenommen wird,
82. - 82 -.

    b) daß in der Häuptgeschwindigkeitssensorplatte einen Zwischenwirkungskanal festlegende öffnungen, ein Düsenteil mit einem durchgehenden Kanal, der nach vorne in den Zwiscftenwirkungskanal öffnet, und der eine Durchflußachse besitzt, eine Vorrichtung, die den Düsenteil mit einem benachbarten Teil der Hauptgeschwindigkeitssensofplatte so verbindet, daß eine Bewegung des Düsenteiles relativ zu dem benachbarten Geschwindigkeitssensorplattenteil möglich ist, ein Trennbauteil, der vor dem Kanal im Abstand versetzt ist und der einen nach hinten gerichteten führenden Abschnitt, welcher mit der Durchflußachse ausgerichtet ist, besitzt, und ein Paar von Aufnahmekanälen, die nach hinten in den Zwischenwirkungskanal öffnen und auf entgegengesetzten Seiten des Trennbauteiles angeordnet sind , ausgebildet werden ,

    c) daß eine Vielzahl von Hilfsplatten hergestellt wird,

    d) daß die Hauptgeschwindigkeitssensorplatte und die Hilfsplätten so übereinander angeordnet werden, daß die Hauptgeschwindigkeitssensorplatte zwischen einem Paar von Hilfsplatten positioniert sind,

    e) daß die gestapelten Platten miteinander so befestigt werden, daß ein laminierter Körper entsteht, wobei diese Verbindung so durchgeführt wird, daß eine Bewegung des Düsenteiles innerhalb des Körpers möglich ist, und

    f) daß dem Körper Mittel zugeordnet werden, um den Düsenteil innerhalb des Körpers einstellbar zu bewegen, damit Herstellungenauigkeiten im Düsenteil kompensiert werden.

    82. Verfahren zum Eichen eines fluidischen VVinkelgeschwindigkeitssensors nach einem der Punkte 1 bis 81, mit einer strahlformenden Kanalanordnung zur Aufnahme eines Strömungsmittels, führendes Strömungsmittel längs einer Durchflußachse und abgebendes Strömungsmittel in Form eines Strahles mit einer Strahlachse, wobei eine Trennbzw. Aufspaltvorrichtung im Abstand von der Kanalanord-
83. - 83 -

    83· Verfahren nach Punkt 82, gekennzeichnet dadurch, daß der Strahl in bezug auf seine Umgebung dadurch stabilisiert wird, daß die Reynold'sehe Zahl innerhalb des Bereiches von Reynold"sehen Zahlen aufrechterhalten wird.
84. 84» Verfahren nach Punkt 83, gekennzeichnet dadurch, daß der den Strahl stabilisierende Schritt dadurch vorgenommen wird, daß eine vorbestimmte Beziehung zwischen Temperatur, Druck und Geschwindigkeit des Strahles aufrechter-
85. 85. Verfahren nach Punkt 84, gekennzeichnet dadurch, daß der das Strömungsmittel führende Schritt (a) eine fluidische Kopplung des Auslasses einer Pumpe mit der den Strahl formenden Kanalanordnung einschließt und daß die vorbestimmte Beziehung durch automatisches Verändern der Geschwindigkeit der Pumpe in Abhängigkeit von Änderungen in Temperatur und Druck des Strahles aufrechterhalten wird.
86. - 86 dem führenden Trennbauteilabschnitt zu kompensieren.

    96« Verfahren nach Punkt 93, gekennzeichnet dadurch, daß der Schritt (b) das Ausbilden von öffnungen durch die Hauptgeschwindigkeitssensorplatte einschließt, um darin einen Trennbauteil festzulegen, der im Abstand vor dem Düsenkanal angeordnet ist und einen nach hinten gerichteten
    führenden Abschnitt, welcher mit der Durchflußachse ausgerichtet ist, besitzt, und daß zwei Aufnahmekanäle nach hinten in den Zwischenwirkungskanal geöffnet werden und
    auf entgegengesetzten Seiten des Trennbauteiles positioniert werden, und daß dem Körper eine Vorrichtung zugeordnet wird, um den Körper einstellbar um eine Achse
    senkrecht zur Durchflußachse zu biegen, damit der führende Trennbauteilabschnitt mit der Durchflußachse exakt ausgerichtet wird, um eine herstellungsbedingte Fehlausrichtung .dazwischen zu korrigieren.

    97. Verfahren nach Punkt 96, gekennzeichnet dadurch,

    durch jede der Hilfsplatten und die Hauptgeschwindigkeitssensorplatte ein Paar Eichkanäle ausgebildet werden, die so positioniert sind, daß sie den Geschwindigkeitssensorkörper in einen vorderen Abschnitt, einen hinteren Abschnitt und einen relativ kleinen Verbindungsabschnitt,
    der den vorderen und den hinteren Abschnitt miteinander
    verbindet, unterteilt, und daß dem Körper zugeordnete
    Mittel vorgesehen werden, um einstellbar einen der Körperabschnitte relativ zum anderen Körperabschnitt um den Verbindungsabschnitt zu verschwenken.

    98. Verfahren nach Punkt 89 oder 95, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein Teil der öffnung.en durch ein elektri-

    86. Verfahren nach Punkt 82, gekennzeichnet dadurch, daß der Kompensationsschritt (b) dadurch durchgeführt wird, daß der Geschwindigkeitssensor einstellbar gebogen wird, um die Trenn- bzw. Aufspaltvorrichtung mit der Durchflußachse exakt auszurichten.
87. - 87 -

    sches Entladungs-Bearbeitungsverfahren ausgebildet wird,

    99. Verfahren nach Punkt 89 oder 95, gekennzeichnet dadurch, daß die Schritte (a) und (b) dadurch hindurchgeführt werden, daß eine Vielzahl von Hauptgeschwindigkeitssensorzwischenplatten ausgebildet werden, daß mindestens eine Öffnung in jeder der Zwischenplatten chemisch geätzt wird, daß die Zwischenplatten zur Ausbildung der Hauptplatte miteinander befestigt werden und daß wenigstens eine öffnung in der Hauptpla.tte durch elektrische Entladungsbearbeitung ausgebildet wird.

    100, Verfahren zum Aufrechterhalten eines sich bewegenden Körpers in einer gewünschten Drehlage relativ zu einer Steuerachse des Körpers unter Verwendung eines fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensors nach einem der Punkte 1 bis 81, der ein Trennbauteil mit einer führenden Kante, einen Abgabekanal, der von der führenden Kante versetzt ist und eine damit ausgerichtete Durchflußachse besitzt, und ein Paar von Aufnahmekanälen, die auf entgegengesetzten Seiten des Trennbauteiles positioniert sind, aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) Strömungsmittel durch den Ab'gabekanal geführt wird, um einen Strömungsmittelstrahl zu erzeugen, der daraus austritt, längs einer Strahlachse strömt, auf die führende Kante auftrifft und von ihr in zwei Ströme unterteilt wird, von denen jeder in einen anderen der Aufnahmekanäle strömt und den Kanal mit Druck beauf-· schlagt,

    b) daß der Geschwindigkeitssensor dem Körper zur gemeinsamen Bewegung zugeordnet wird, derart, daß die- Drehung des Körpers um die Steuerachse eine Auslenkung

    87, Verfahren nach Punkt 82, gekennzeichnet dadurch, daß der Kompensationsschritt (b) dadurch durchgeführt wird, daß einer der Aufnahmekanäle einstellbar entlüftet wird,
88. - 88 -

    des Strahles relativ zu der führenden Kante gegen einen der Aufnahmekanäle bewirkt, um den Druck in diesen Aufnahmekanal zu erhöhen und den Druck im anderen Aufnahmekanal zu verringern,

    c) daß die Drücke in den Aufnahmekanälen bei Nulldrehgeschwindigkeit des Körpers um die Steuerachse trotz herstelltechnischer Ungenauigkeiten im Geschwindigkeitssensor, die unerwünschte Fehlausrichtungen zwischen der führenden Kante, der Strahlachse und der Durchflußachse ergeben, auszugleichen,

    d) daß eine Auslenkung des Strahles relativ zu der führenden Kante gegenüber der, die durch Drehung des Körpers verursacht wird, begrenzt wird, und

    e) daß eine Vorrichtung vorgesehen wird, die in Drehrichtung induzierte Druckunterschiede zwischen den Aufnahmekanälen ausnutzt, um den Körper in die gewünschte Drehlage zurückzuführen.

    101· Verfahren nach Punkt 100, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckabgleichschritt ein ungleichmäßiges Entlüften des Paares von Aufnahmekanälen einschließt'.

    102» Verfahren nach Punkt 100, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckabgleichschritt ein einstellbares Verbiegen des Geschwindigkeitssensors mit einschließt,

    103· Verfahren nach Punkt 100, gekennzeichnet dadurch, daß der Begrenzungsschritt das Beibehalten der Reynold¹sehen Zahl des Strahles innerhalb eines vorbestimmten Bereiches einschließt«

    88, Verfahren nach Punkt 82, gekennzeichnet dadurch, daß die Schritte (b) und (c) dadurch durchgeführt werden, daß der Geschwindigkeitssensor einstellbar gebogen wird, damit die Trennvorrichtung, die Durchflußachse und die Strahlachse exakt aufeinander ausgerichtet werden,
89. - 89 -

    104. Verfahren zur Steuerung der Lage eines Körpers relativ zu einer Steuerachse unter Verwendung eines fluidischen Winkelgeschwindigkeitssenors nach einem der Punkte 1 bis 8I₁ gekennzeichnet dadurch, daß

    a) dem Körper zur gemeinsamen Drehung um die Steuerachse ein fluidischer Winkelgeschwindigkeitssensor zugeordnet wird,

    b) Strömungsmittel in den Geschwindigkeitssensor eingespeist wird, um daraus eine Dualität der Druckausgangssignale mit einem relativen Druckunterschied zu übertragen, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Körpers um die Steuerachse weg von einer vorbestimmten relativen Lage anzeigt,

    c) der relative Druckunterschied bei Fehlen einer Drehun des Körpers um die Steuerachse trotz herstelltechnischer Ungenauigkeiten in dem Geschwindigkeitssensor auf Null gehalten wird, und

    d) die Druckausgangssignale verwendet werden, um den Körper in die vorbestimmte Lage zurückzuführen.

    105» Verfahren nach Punkt 104, gekennzeichnet dadurch, daß der Schritt (c) das einstellbare Entlüften eines Teiles des eingespeisten Strömungsmittels aus dem Geschwindigkeitssensor mit einschließt,

    106. Verfahren nach Punkt 104 oder 105, gekennzeichnet dadurch, daß der Schritt (c) das einstellbare Deformieren des Geschwindigkeitssensors mit einschließt.

    107, Verfahren zum Navigationsfuhren eines sich bewegenden Körpers unter Verwendung eines Winkelgeschwindigkeits-

    89· Verfahren zum Herstellen eines fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensors nach einem der Punkte 1 bis 81, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) eine Hauptgeschwindigkeitssensorplatte hergestellt wird,
90. - 90 -

    sensors nach einem der Punkte 1 bis 81, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) eine strahlformende Vorrichtung zur Aufnahme eines Strömungsmittels aus einer Quelle und zum Abgeben eines Strömungsmittelstrahles vorgesehen wird,

    b) daß dem Körper zur gemeinsamen Bewegung die strahlformende Vorrichtung zugeordnet wird,

    c) daß Strömungsmittel in die strahlformende Vorrichtung eingespeist wird,

    d) daß der Strahl verwendet, um eine Dualität von Ausgangssignalen zu erzeugen, die kollektiv die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Körpers um eine Steuerachse anzeigen,

    e) die Ausgangssignale verwendet werden, um den Körper in eine vorbestimmte Lage relativ zu der Steuerachse zurückzuführen, und

    f) die Reynold*sehe Zahl des Strahls innerhalb eines vorbestimmten Bereiches trotz einer Änderung in der Temperatur oder dem Druck des Strahles aufrechterhalten wird»

    108._r Verfahren nach Punkt 107, gekennzeichnet dadurch, daß der Schritt (f) dadurch ausgeführt wird, daß die Geschwindigkeit des Strahles in Abhängigkeit von Änderungen im Druck oder in der Temperatur verändert wird.

    109. Verfahren nach Punkt 108, gekennzeichnet dadurch, daß der Schritt (c) das fluidische Koppeln einer Pumpe mit der Strahlformungsvorrichtung einschließt, und daß der Schritt (f) das Verändern der Drehzahl der Pumpe in Abhängigkeit von Änderungen in der Temperatur oder im Druck des Strahles mit einschließt.

    90. Verfahren nach Punkt 89, gekennzeichnet dadurch, daß der Geschwindigkeitssensorkörper eine Steuerachse etwa senkrecht zu der Durchflußachse aufw.eist, und daß im Schritt (f) mit einer dem Körper zugeordneten Vorrichtung eine selektiv-veränderliche Kraft auf den Düsenteil in einer Richtung etwa senkrecht zur Steuerachse und zur Durchflußachse ausgeübt wird.
91. - 91 -

    110» Verfahren zur Steuerung eines Körpers unter Verwendung eines Winkelgeschwindigkeitssensors nach einem der Punkte 1 bis 81, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) ein fluidischer V/inkelgeschwindigkeitssensor mit einem Einlaß und einem Paar von Auslässen vorgesehen wird,

    b) dem Körper zur gemeinsamen Drehung um eine Steuerachse der Geschwindigkeitssensor zugeordnet wird,

    c) ein Strömungsmittel in den Einlaß geführt wird, um innerhalb des Geschwindigkeitssensors einen Strahl auszubilden, der innerhalb der Auslässe ein Paar von Druckausgangskanälen erzeugt, die einen relativen Druckunterschied haben, der die Geschwindigkeit und den Drehsinn des Körpers um die Steuerachse anzeigt,

    d) die Reynold'sehe Zahl des Strahles gesteuert wird, damit die durch die Umgebungseinflüsse verursachte Strahldrift eliminiert wird,

    e) der relative Druckunterschied bei Fehlen einer Rotation des Körpers um die Steuerachse trotz herstelltechnischer Ungenauigkeit im Geschwindigkeitssensor auf Null gehalten wird, und

    f) eine Vorrichtung zur Aufnahme der Druckausgangssignale vorgesehen wird, und in Abhängigkeit von einem Druckunterschied dazwischen eine Korrekturkraft auf den Körper ausgeübt wird, um ihn in einer vorbestimmten Lage relativ zur Steuerachse zu halten.

    111* Verfahren zur Umwandlung einer Dualität von Anfangsdrucksignalen in oszillierende elektrische Signale unter Verwendung eines Winkelgeschwindigkeitssensors nach einem der Punkte 1 bis 81, gekennzeichnet dadurch, daß

    91. Verfahren nach Punkt 89, wobei der Geschsvindigkeitssensorkörper eine Steuerachse etwa senkrecht zur Durchflußachse aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß mit Hilfe einer dem Körper zugeordneten Vorrichtung der Körper um eine Achse etwa parallel zur Steuerachse einstellbar gebogen wird, damit der führende Abschnitt des Trennbauteiles mit der Durchflußachse exakt ausgerichtet wird, wodurch eine fabrikatorische Fehlausrichtung dazwischen korrigiert wird.
92. - 92 -

    a) die Drucksignale verstärkt werden, um ein Paar von verstärkten Drucksignalen zu erzeugen, die ein relatives Druckverhältnis besitzen, das im wesentlr hen identisch mit dem relativen Druckverhältnis der AnfangsdrucksÄgnale ist,

    b) die verstärkten Drucksignale in ein Paar pulsierender Drucksignale umgewandelt wird, die ein relatives Frequenzverhältnis im wesentlichen identisch mit dem relativen Druckverhältnis der verstärkten Drucksignale haben ,

    c) ein Paar druckelektrischer Wandler vorgesehen werden, und

    d) das Paar pulsierender Drucksignale verwendet wird, um das Paar von Wandlern anzutreiben, damit ein Paar oszillierender elektrischer Signale mit einem Frequenzunterschied erzeugt werden, der den Druckunterschied zwischen den Anfangsdrucksignalen anzeigt.

    112, Verfahren nach Punkt 111, gekennzeichnet dadurch, daß der Verstärkungsschritt (a) dadurch durchgeführt wird, daß die Anfangsdrucksignale in die Steueröffnungen eines fluidischen Proportionalverstärkers übergeführt werden, daß der Schritt (b) durch fluidisches Verbinden eines jeden der Auslässe des Verstärkers mit einem der Einlasse eines Paares von fluidischen Oszillatoren vorgenommen wird, und daß der Schritt (b) dadurch ausgeführt wird, daß einer der Auslässe eines jeden Oszillators mit einem der Wandler in Verbindung gebracht wird«

    113» Verfahren zum exakten Umwandeln der Drucksignale in die dualen Auslässe eines fluidischen Winkelgeschwindigkeitssensors in ein Paar elektrischer Signale mit einem

    Z J 4 # ΰ

    92» Verfahren nach Punkt 89, gekennzeichnet dadurch, daß mit Hilfe einer dem Körper zugeordneten Vorrichtung einer der Aufnahmekanäle einstellbar entlüftet wird, damit eine fabrikatorische Fehlausrichtung zwischen der Durchflußachse und dem führenden Abschnitt des Trennbauteiles kompensiert wird.
93. - 93 -

    relativen Frequenzunterschied, der den relativen Druckunterschied zwischen den Drucksignalen anzeigt, wobei der Winkelgeschwindigkeitssensor nach einem der Punkte 1 bis 81 ausgebildet ist, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) eine fluidische Verstärkungsvorrichtung mit einem Paar von Steuererlassen und einem Paar von Auslassen vorgesehen wird,

    b) daß jedes der Paare von Steuererlassen mit einem anderen der Auslässe des Geschwindigkeitssensors fluidisch gekoppelt wird,

    c) daß ein Paar von fluidischen Oszillatoren vorgesehen wird, deren jeder einen Einlaß und ein Paar von Auslässen besitzt,

    d) jedes der Paare von Auslassen der Verstärkungsvorrichtung fluidisch mit einem anderen der "Einlasse der fluidischen Oszillatoren gekoppelt wird,

    e) ein Paar von druckelektrischen Wandlern vorgesehen wird

    f) ein Auslaß eines jeden Paares von Auslassen der fluidischen Oszillatoren fluidisch mit einem anderen Wandler gekoppelt wird, und

    g) ein Speiseströmungsmittel in die Verstärkungsvorrichtung eingeführt wird.

    114« Verfahren nach Punkt 113, gekennzeichnet dadurch, daß der Schritt (a) dadurch durchgeführt wird, daß eine in Kaskade geschaltete Reihe von fluidischen Proportionalverstärkern vorgesehen wird, die einen ersten Verstärker mit einem Paar von Steueröffnungen und einen Endverstärker mit einem Paar von Äuslaßöffnungen aufweisen, und daß der Schritt (b) dadurch durchgeführt wird, daß

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    93. Verfahren zum Herstellen eines fluidischen Winkelgeschwin digkeitssensors nach den Punkten 1 bis 81, gekennzeichnet dadurch, daß

    a) eine Hauptgeschwindigkeitssensorplatte ausgebildet wird,

    b) öffnungen* durch diese Platte ausgebildet werden, die darin festlegen:
94. - 94 -

    eine der Steueröffnungen mit einem der Geschwindigkeitssensorauslässe gekoppelt wird, die andere Strömungsöffnung mit dem anderen Sensorauslaß gekoppelt wird, eine der Endverstärkerauslaßöffnungen mit einem der Oszillatoreinlässe gekoppelt wird, und die andere Endyerstärkerauslaßöffnung mit dem anderen Oszillatoreinlaß gekoppelt wird.

    Hierzu 7 Seiten Zeichnungen