JPS6130708B2 - - Google Patents
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- JPS6130708B2 JPS6130708B2 JP53076321A JP7632178A JPS6130708B2 JP S6130708 B2 JPS6130708 B2 JP S6130708B2 JP 53076321 A JP53076321 A JP 53076321A JP 7632178 A JP7632178 A JP 7632178A JP S6130708 B2 JPS6130708 B2 JP S6130708B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensing probe
- pressure sensing
- dome
- paragraph
- transducer
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/14—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring differences of pressure in the fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Navigation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、動圧および静圧を感知して、マツハ
数などの圧力依存変数が導かれるところの空気流
中の流れ角を測定するためのプローブに関する。
詳しくは、本発明は、高い周波数の圧力変動を測
定するために飛行機に装着されたプローブに関す
るが、本発明はこのようなプローブだけに限られ
るものではない。
数などの圧力依存変数が導かれるところの空気流
中の流れ角を測定するためのプローブに関する。
詳しくは、本発明は、高い周波数の圧力変動を測
定するために飛行機に装着されたプローブに関す
るが、本発明はこのようなプローブだけに限られ
るものではない。
流れ角を測定するための従来のピトー静圧装置
は細長のシリンダ形状のプローブを有し、このプ
ローブはそれが装着された飛行機の前方に突出す
る。該プローブは半球状のヘツドを有し、このヘ
ツドは中央オリフイスと、この中央オリフイスか
ら等距離にドーム形状の周囲に対称に配置された
４つのオリフイスとを有する。これらオリフイス
は、プローブを通つて延長するチユーブによつ
て、飛行機に装着された差圧変換器に個々に連結
される。選ばれたオリフイスからの圧力出力を変
換器を通るように接続させることによつて、飛行
機に対する空気流の流れ角を測定することがで
き、この流れ角は例えば飛行機の横すべりもしく
は迎え角を指示するものである。
は細長のシリンダ形状のプローブを有し、このプ
ローブはそれが装着された飛行機の前方に突出す
る。該プローブは半球状のヘツドを有し、このヘ
ツドは中央オリフイスと、この中央オリフイスか
ら等距離にドーム形状の周囲に対称に配置された
４つのオリフイスとを有する。これらオリフイス
は、プローブを通つて延長するチユーブによつ
て、飛行機に装着された差圧変換器に個々に連結
される。選ばれたオリフイスからの圧力出力を変
換器を通るように接続させることによつて、飛行
機に対する空気流の流れ角を測定することがで
き、この流れ角は例えば飛行機の横すべりもしく
は迎え角を指示するものである。
かかる従来のプローブの本来的な欠点は、流れ
角および圧力の急速な変化、例えば飛行機の高速
時にまた乱流空気流において遭遇するような急速
な変化を正確に測定し得ないということである。
角および圧力の急速な変化、例えば飛行機の高速
時にまた乱流空気流において遭遇するような急速
な変化を正確に測定し得ないということである。
本発明によれば、空気流圧力感知プローブは、
ドーム形状の主体と、この主体に取付けられた少
なくとも４つのダイヤフラム圧力変換器と、を有
し、該変換器のダイヤフラムが前記主体のドーム
形状面に対して実質的に平坦になつており、そこ
において前記変換器の１つは前記ドーム形状面の
頂部に取付けられ、かつ他の変換器が頂部に取付
けられた変換器から等距離となるように前記ドー
ム形状面のまわりに隔置されているものである。
ドーム形状の主体と、この主体に取付けられた少
なくとも４つのダイヤフラム圧力変換器と、を有
し、該変換器のダイヤフラムが前記主体のドーム
形状面に対して実質的に平坦になつており、そこ
において前記変換器の１つは前記ドーム形状面の
頂部に取付けられ、かつ他の変換器が頂部に取付
けられた変換器から等距離となるように前記ドー
ム形状面のまわりに隔置されているものである。
好ましくは、本発明のプローブは５つの変換器
を有し、そのうちの４つがドーム形状面のまわり
に等しく隔置される。
を有し、そのうちの４つがドーム形状面のまわり
に等しく隔置される。
また、好ましい本発明の実施例にあつては、ド
ーム形状の主体は截頭円錐形となつている。
ーム形状の主体は截頭円錐形となつている。
さらに、好ましくは本発明にあつては、圧力変
換器は差圧変換器であつて、そのダイヤフラムが
前記主体内で安定圧力源を受けるようになつてい
る。
換器は差圧変換器であつて、そのダイヤフラムが
前記主体内で安定圧力源を受けるようになつてい
る。
本発明による実施例は添付図面を参照する以下
の記載によつて説明される。
の記載によつて説明される。
添附図面の第１図を参照すると、プローブは、
円錐角60゜の截頭円錐形状の中空ノウズ部分５
と、このノウズ部分５の基部の背後に延長する管
状ハウジング１１とを包含する。ハウジング１１
はその後端で飛行機の取付ブーム（図示されな
い）に取付けられる。ノウズ部分５は、５つの同
一のダイヤフラム差圧変換器４ａないし４ｅを有
し、この変換器の１つが第３図に断面図として図
示される。該変換器の１つ４ｅはシリンダ形状の
ボア１３ｅ内に支持され、ボア１３ｅはノウズ部
分５の円錐と共軸となつている。他の４つの変換
器４ｅないし４ｄはそれぞれシリンダ形状のボア
１３ａないし１３ｄ内に取付けられ、これらボア
はノウズ部分５の軸線のまわりに90゜の間隔に隔
置され、ボア１３ａないし１３ｄの長手方向軸線
は、変換器４ａないし４ｄが変換器４ｅから等距
離となるようにノウズ部分５の円錐の軸線と共通
点Ｘで交差する。ノウズ部分５は空所３を有し、
この空所は短い通路を介して５つの変換器４ａな
いし４ｅとハウジング１１の内部３０とに連通す
る。ハウジング１１の後端は閉鎖プレート１０を
有し、この閉鎖プレートは、ハウジング１１の内
側ねじ切り部分と螺合するようになつた外側ねじ
切り保持リング９によつて該ハウジングの環状肩
部３１とシール接触状態で保持される。パイプ８
は閉鎖プレート１０を通つて延長し、ハウジング
の内部に乾燥ろ過空気を供給する。この乾燥ろ過
空気は、安定供給圧力を得るため径１ミリメー
ト、長さ数十メートルの配管を介して該パイプに
給送される。ハウジング内部の空気の絶対圧力は
回路板７に取付けられた変換器６によつて測定さ
れる。回路板７はハウジング内の軸線方向に延び
るスロツト内に支持される。
円錐角60゜の截頭円錐形状の中空ノウズ部分５
と、このノウズ部分５の基部の背後に延長する管
状ハウジング１１とを包含する。ハウジング１１
はその後端で飛行機の取付ブーム（図示されな
い）に取付けられる。ノウズ部分５は、５つの同
一のダイヤフラム差圧変換器４ａないし４ｅを有
し、この変換器の１つが第３図に断面図として図
示される。該変換器の１つ４ｅはシリンダ形状の
ボア１３ｅ内に支持され、ボア１３ｅはノウズ部
分５の円錐と共軸となつている。他の４つの変換
器４ｅないし４ｄはそれぞれシリンダ形状のボア
１３ａないし１３ｄ内に取付けられ、これらボア
はノウズ部分５の軸線のまわりに90゜の間隔に隔
置され、ボア１３ａないし１３ｄの長手方向軸線
は、変換器４ａないし４ｄが変換器４ｅから等距
離となるようにノウズ部分５の円錐の軸線と共通
点Ｘで交差する。ノウズ部分５は空所３を有し、
この空所は短い通路を介して５つの変換器４ａな
いし４ｅとハウジング１１の内部３０とに連通す
る。ハウジング１１の後端は閉鎖プレート１０を
有し、この閉鎖プレートは、ハウジング１１の内
側ねじ切り部分と螺合するようになつた外側ねじ
切り保持リング９によつて該ハウジングの環状肩
部３１とシール接触状態で保持される。パイプ８
は閉鎖プレート１０を通つて延長し、ハウジング
の内部に乾燥ろ過空気を供給する。この乾燥ろ過
空気は、安定供給圧力を得るため径１ミリメー
ト、長さ数十メートルの配管を介して該パイプに
給送される。ハウジング内部の空気の絶対圧力は
回路板７に取付けられた変換器６によつて測定さ
れる。回路板７はハウジング内の軸線方向に延び
るスロツト内に支持される。
１対の抵抗温度計１２ａ，１２ｂ（第２図にお
いて破線で示される）は周囲温度を測定し、ハウ
ジング１１に圧力変換器４の附近に取付けられ
る。
いて破線で示される）は周囲温度を測定し、ハウ
ジング１１に圧力変換器４の附近に取付けられ
る。
第３図は差圧変換器の１つ４ａを断面図でもつ
て図示する。この変換器は厚さ0.04ミリメートル
のシリコンダイヤフラム２４を包含し、その周囲
は剛性チユーブ２０の環状肩部上に取付けられ
る。該ダイヤフラム上に接合されたエレメントの
電気抵抗における変化はホイートストーンブリツ
ジ回路２９によつて測定され、このホイートスト
ーンブリツジ回路はダイヤフラム２４の下側に拡
散接着（diffusion bonded）される。細いワイヤ
２５は、ホイートストーンブリツジ回路２９から
の出力をチユーブ２０の内側表面に取付けられた
ケーブル２６に伝える。
て図示する。この変換器は厚さ0.04ミリメートル
のシリコンダイヤフラム２４を包含し、その周囲
は剛性チユーブ２０の環状肩部上に取付けられ
る。該ダイヤフラム上に接合されたエレメントの
電気抵抗における変化はホイートストーンブリツ
ジ回路２９によつて測定され、このホイートスト
ーンブリツジ回路はダイヤフラム２４の下側に拡
散接着（diffusion bonded）される。細いワイヤ
２５は、ホイートストーンブリツジ回路２９から
の出力をチユーブ２０の内側表面に取付けられた
ケーブル２６に伝える。
保護スクリーン２２ａは円形パターンに配置さ
れた一連の孔２３でもつて穿孔され、チユーブ２
０の頂部にダイヤフラムから隔置されて取付けら
れる。該保護スクリーンはダイヤフラムの非支持
区域への粒子の直接的な衝突から該ダイヤフラム
を保護する。変換器は±50ｍＶの最大出力を有
し、かつ０ないし±5psiの差圧の範囲に亘つて作
動し、さらに低いシステリシスと、低加速感度
と、約60KH2の極めて高い固有振動数とを有す
る。
れた一連の孔２３でもつて穿孔され、チユーブ２
０の頂部にダイヤフラムから隔置されて取付けら
れる。該保護スクリーンはダイヤフラムの非支持
区域への粒子の直接的な衝突から該ダイヤフラム
を保護する。変換器は±50ｍＶの最大出力を有
し、かつ０ないし±5psiの差圧の範囲に亘つて作
動し、さらに低いシステリシスと、低加速感度
と、約60KH2の極めて高い固有振動数とを有す
る。
変換器４および６は温度変化に敏感であり、こ
の温度変化は変換器のゼロ校正および測定範囲
（スパン：span）校正の両者に影響を与える。各
圧力変換器のホイートストーンブリツジ回路はゼ
ロ校正に対して温度補償され、かつスパン校正に
対する温度補償は温度変換器１２ｄからの出力を
従来の態様で圧力変換器のホイートストーンブリ
ツジ回路に与えることによつてなされる。温度変
換器１２ａは周囲温度変化をモニターし、その出
力は連続的に記録される。
の温度変化は変換器のゼロ校正および測定範囲
（スパン：span）校正の両者に影響を与える。各
圧力変換器のホイートストーンブリツジ回路はゼ
ロ校正に対して温度補償され、かつスパン校正に
対する温度補償は温度変換器１２ｄからの出力を
従来の態様で圧力変換器のホイートストーンブリ
ツジ回路に与えることによつてなされる。温度変
換器１２ａは周囲温度変化をモニターし、その出
力は連続的に記録される。
回路板７はゼロ補償抵抗器およびスパン補償回
路を支持する。また、該回路板は変換器４および
１２と出力ソケツト３３とからの配線のための接
続板でもある。
路を支持する。また、該回路板は変換器４および
１２と出力ソケツト３３とからの配線のための接
続板でもある。
作動において、圧力変換器４はそれらの位置で
ノウズ部分５の表面上の圧力を感知する。変換器
４ａおよび４ｃは迎え角面に位置され、それらの
出力差Ｐ４ａ−Ｐ４ｃは、ノウズ部分上の空気流
対するノウズ部分の迎え角したがつてプローブを
備えた飛行機の迎え角でもつて主に変化する。同
様に、変換器４ｂおよび４ｄは飛行機の偏揺れ面
の流れ角を測定するために用いられる。
ノウズ部分５の表面上の圧力を感知する。変換器
４ａおよび４ｃは迎え角面に位置され、それらの
出力差Ｐ４ａ−Ｐ４ｃは、ノウズ部分上の空気流
対するノウズ部分の迎え角したがつてプローブを
備えた飛行機の迎え角でもつて主に変化する。同
様に、変換器４ｂおよび４ｄは飛行機の偏揺れ面
の流れ角を測定するために用いられる。
変換器４ａおよび４ｄは変換器４ｅと関連して
用いられ、マツハ数、空気速度、周囲静圧および
周囲総圧における変化を測定する。
用いられ、マツハ数、空気速度、周囲静圧および
周囲総圧における変化を測定する。
第１図は本発明によるプローブの側断面図であ
る。第２図は第１図に図示したプローブの正面図
である。第３図は、第１図および第２図に図示し
たプローブのダイヤフラム圧力変換器を拡大して
示す側断面図である。 ４ａないし４ｅ……ダイヤフラム差圧変換器、
５……ノウズ部分、１１……ハウジング、１２
ａ，１２ｂ……抵抗温度計、２０……チユーブ、
２２ａ……保護スクリーン、２４……ダイヤフラ
ム、２９……ホイートストンブリツジ回路。
る。第２図は第１図に図示したプローブの正面図
である。第３図は、第１図および第２図に図示し
たプローブのダイヤフラム圧力変換器を拡大して
示す側断面図である。 ４ａないし４ｅ……ダイヤフラム差圧変換器、
５……ノウズ部分、１１……ハウジング、１２
ａ，１２ｂ……抵抗温度計、２０……チユーブ、
２２ａ……保護スクリーン、２４……ダイヤフラ
ム、２９……ホイートストンブリツジ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ドーム形状の表面が上流端部を形成している
ドーム形状の主体と、前記主体のドーム形状面と
ほぼ同一の平面に取付けられた少なくとも４つの
ダイヤフラム圧力変換器とを有し、前記変換器の
１つが前記ドーム形状面の頂部に取付けられ、他
の変換器が頂部に取付けられた変換器から等距離
となるように前記ドーム形状面のまわりに隔置さ
れている空気流圧力感知プローブ。 ２ 前記第１項に記載された空気流圧力感知プロ
ーブにおいて、５つのダイヤフラム圧力変換器が
設けられ、そのうち４つの変換器がドーム形状面
のまわりに等しく隔置されている空気流圧力感知
プローブ。 ３ 前記第１項もしくは第２項に記載された空気
流圧力感知プローブにおいて、ドーム形状の主体
が截頭円錐形になつている空気流圧力感知プロー
ブ。 ４ 前記第１項、第２項もしくは第３項に記載さ
れた空気流圧力感知プローブにおいて、圧力変換
器が差圧変換器であり、その各ダイヤフラムの内
側面が安定圧力源を受けるようになつている空気
流圧力感知プローブ。 ５ 前記第４項に記載された空気流圧力感知プロ
ーブにおいて、ダイヤフラムの内側面が主体内の
チヤンバに連結され、該チヤンバが安定供給圧力
で空気もしくはガスの供給を受けるようになつて
いる空気流圧力感知プローブ。 ６ 前記第１項もしくは第５項のいずれか１つに
記載された空気流圧力感知プローブにおいて、圧
力変換器がそのダイヤフラムに接合されたエレメ
ントを有し、該エレメントがその電気抵抗におけ
る変化を記録手段に伝達するように接続されてい
る空気流圧力感知プローブ。 ７ 前記第６項に記載された空気流圧力感知プロ
ーブにおいて、エレメントの電気抵抗における変
化がホイートストーンブリツジ回路によつて測定
される空気流圧力感知プローブ。 ８ 前記第７項に記載された空気流圧力感知プロ
ーブにおいて、さらに周囲温度を測定するために
配置された変換器を有し、該変換器がその出力を
温度補償のためホイートストーンブリツジ回路に
送るように接続されている空気流圧力感知プロー
ブ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB26700/77A GB1579638A (en) | 1977-06-24 | 1977-06-24 | Airstream pressure sensing probes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5418772A JPS5418772A (en) | 1979-02-13 |
| JPS6130708B2 true JPS6130708B2 (ja) | 1986-07-15 |
Family
ID=10247839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7632178A Granted JPS5418772A (en) | 1977-06-24 | 1978-06-23 | Improvements on air current pressure detecting probe |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4182188A (ja) |
| JP (1) | JPS5418772A (ja) |
| DE (1) | DE2827104C2 (ja) |
| FR (1) | FR2395499A1 (ja) |
| GB (1) | GB1579638A (ja) |
| IT (1) | IT1107197B (ja) |
Cited By (4)
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| JPH0396411U (ja) * | 1990-01-24 | 1991-10-02 | ||
| JPH0399207U (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-16 | ||
| JP2020095023A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | ローズマウント・エアロスペース・インコーポレーテッドＲｏｓｅｍｏｕｎｔ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｉｎｃ． | エアデータプローブ |
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| JPS5846169U (ja) * | 1981-09-25 | 1983-03-28 | 三菱重工業株式会社 | 流れ測定器 |
| US4395915A (en) * | 1981-10-06 | 1983-08-02 | Bourns Instruments, Inc. | Pressure measuring apparatus |
| JPS5857756U (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-19 | 三菱重工業株式会社 | 流れ測定器 |
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1978
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Cited By (4)
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| JPH0396411U (ja) * | 1990-01-24 | 1991-10-02 | ||
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| JP2020095023A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | ローズマウント・エアロスペース・インコーポレーテッドＲｏｓｅｍｏｕｎｔ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｉｎｃ． | エアデータプローブ |
Also Published As
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| IT7868487A0 (it) | 1978-06-23 |
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| GB1579638A (en) | 1980-11-19 |
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