SU47846A1 - Лаг - Google Patents

Description

Предлагаемый лаг., основан на разности давлени  забортной воды на мембрану при статическом и динамическом СОСТОЯНИИ корабл , и в его конструкцию введены принципы электроизмерительных приборов, основанных на изменении частоть; колебаний и движении диска под действием токов Фуко, благодар  чему предлагаемый лаг имеет повышенную чувствительность, а следовательнои точность измерений.

На чертеже фиг. 1 изображает схему указател  скорости; фиг. 2-схему указател  пути и фиг. 3-монтажную схему лага.

Основным элементом лага  вл етс  гидро-динамическа  система-мембранапоршень-мембрана; измеритель скорости - контур - гетеродин-миллиамперметр; измеритель пути - регул тор сил тока - статор-диск-счётчик.

Св зь между элементами - механическа  посредством поршн , причем измеритель скорости и измеритель пути могут действовать совершенно независимо один от другого, что ценно в случае аварии одного из них.

Измеритель скорости (фиг. 1) состоит из / замкнутого колебательного контура L (7,, где (7, - посто нно, L - переменно , настроенного в статический момент на частоту /, и св занного индуктивно через катушку св зи L с конту (163)i

ром гетеродина L С, настроенным так-, же на частоту в цепь сетки включен миллиамперметр, градуированный на скорость. В момент резонанса контуров L Cj и Lg Cg стрелка миллиамперметра MA устанавливаетс  на нуль, на котором она удерживаетс  за все врем  резонанса, т. е. при статическом давлении на мембрану. С началом движени  мембрана получит прирост давлени  и передаст его контуру Z,., С, т. ef изменит величину самоиндукции L, а этим самым выведет контур i, С из резонанса с контуром /-2 Gzt степень расстройки покажет отклонение стрелки миллиамперметра.

Чувствительность данной системы зависит от трех основных электрических факторов: от частоты св занных контуров /-2 Са и LI Cj, от степени св зи и от декремента затухани  колебаний.

Точность показани  скорости зависит от чувствительности миллиамперметра и от цены делений градуировки; поэтому при малой цене делений и при большом диапазоне измерени  скорости объекта (от О до 40) стрелку прибора устанавливают на рабочий участок шкалы изменением емкости С, суммиру  с ранее полученными скорост ми.

Устойчивость работы зависит от посто нства анодного напр жени  и от

посто нства силы тока накала; поэтому в цепь питани  анода включаетс  буфером стабилизатор напр жени , состо щий из газонаполненной двухъэлектродной лампы N и добавочного сопротивлени , а в цепь накала также буфером включаетс  баретер. Лампа гетеродина подбираетс  с большой тепловой инерцией нити.

В зависимости от условий эксплоатации устройство выполн етс  х различной степенью чувствительности и точности измере1 и  скоростей.

Указатель пройденного пути (фиг. 2) состоит из регул тора сил тока, представл ющего собой магазин параллельно включаемых сопротивлений/, Rz, Кз--и т. д., в зависимости от диапазона измерени  скорости и требуемой точности отсчета; короткозамыкател  в виде укрепленного на щтоке контактного рычага Р и электрического счетчика М, основанного на принципе возникновени  токов Фуко под вли нием индукции. В момент статического давлени  на мембрану счетчик не имеет нагрузки, так как сопротивлени  /,, R, R и т. д. не включены в цепь; с началом динамического давлени  на мембрану коротко-замыкатель замыкает контакт и этим самым включает в цепь сопротивлени ; чем больше давление на мембрану, тем больше включаетс  сопротивлений параллельно, а тем самым, следовательно, в цепи растет сила тока, благодар  чему индукци  увеличиваетс  и диск начинает быстрее вращатьс . Дл  устранени  вли ни  индукции на весь приемник лага сопротивлени  наматываютс  бифил рно.

Чувствительность счетчика зависит от количества включаемых параллельно сопротивлений или, иначе говор , от плавности изменени  в цепи силы тока. По возрастанию силы тока- счетчик градуируетс  на скорость.

Лаг монтируетс  в стандартной латунной трубе. Дл  облегчени  сборки корпус лага состоит из двух труб - верхней 7, в которой монтируетс  компенсатор давлени , и нижней 2 с приемником давлени .

Трубы соедин ютс  между собой фланцем 5 на резьбе и пропаиваютс . Труба приемника внизу имеет приемное окно, направленное на нос корабл .

и состоит из следующих основных элементов: приемной камеры А, камеры В контура, камеры С короткозамыкател  и камеры D компенсатора давлени . Приемна  камера А содержит следующие основные детали: пробку 4, сопло 5, диафрагму 6 и мембрану 7 с длинным штоком 8 и поршнем 8.

Камера контура В имеет дно 9, наход щеес  ,на рассто нии полного раст жени  диафрагмы 6, ко дну крепитс  конденсатор /О посто нной емкости Q. Конденсатор имеет центральное сквозное отверстие дл  свободного движени  в нем штока S поршн  8. Контурна  самоиндукци  LI наматываетс  на двух каркасах, неподвижном // и подвижном /2, насаженном жестко на шток 8 и двигающемс  вместе с ним. Катушка св зи L наматываетс  на каркасе 7/ снизу. Емкость конденсатора, самоиндукци  катушек LI и LS ч рассто ние между ними задаютс  услови ми эксплоатации лага. Каркас 77 ставитс  на основание 7J и все вместе крепитс  в крышке М.

Крышка J4  вл ет,с  дном камеры С короткозамыкател , и к ней крепитс  корпус 75 короткозамыкател  со впа нными электродами J6. Снизу в камеру входит шток 8 поршн  8; сверху камера запираетс  поршнем 20. Поршни должны быть точно подогнаны по диаметру камеры и иметь в ней плавную скольз щую посадку. В камеру на длину хода поршн  наливаетс  ртуть 77, на такую же ,вь1соту масло 78; сверху камера короткозамыкател  устанавливаетс  на крышку 7Я котора  крепитс  к стенкам трубы.

Число электродов беретс  в зависимости от желаемой точности измерени  скорости: чем больше их число, тем счетчик чувствительнее.

Камера D компенсатора давлени  состоит из поршн  20, скрепленного штоком с мембраной 27, диафрагмы 22, сопла 25, фланцев 24 дл  впуска в манометр , крышки 25 с руко ткой 26. Детали 27, 22, 23 аналогичны детал м f б, 5. На фланец 3 устанавливаетс  на резьбе коробка 27 с магазином сопротивлений 28; сверху коробка закрываетс  крышкой с выводными зажимами 29,29а и зат гиваетс  гайкой 30. Катушка LS

соедин етс  с зажимом 29а, специальным двухжильным экранированным проводником , а экран проводника припаиваетс  к корпусу лага.

Гетеродин выполн етс  в виде отдельного блока в металлическом корпусе.

Диапазон, контура гетеродина беретс  в зависимости от эксплоатационных условий лага. Соединение гетеродина с контуром (катушкой з) производитс  такЛе двухжильным экранированным проводником; экран заземл етс . Обмотки электрического . счетчика рассчитываютс  под питание переменным током от генератора гирокомпасной станции при напр жении и частоте/ 210 пер1сек.

Сопротивлени  наматываютс  из проволоки с большим удельным сопротивлением . Изол ционным материалом всей установки должен быть материал, имеющий изол цию полированной поверхности не менее 100 MQ; материал должен быть минимально гигроскопичен и не должен иметь деформаций при резких колебани х температуры. Возможно применение карболита. Длинный шток 8 и поршень 8 должны быть выполнены из неметаллического материала. Эластичные диафрагмы, 5 и 22 не должны иметь следов коррозии при длительном пребывании в воде.

Шкалы миллиамперметра гетеродина желательно иметь с широким диапазоном измерени . Дл  питани  гетеродина желательно иметь отдельный генератор или преобразователь с напр жением, подобранным под тип лампы.

В момент сто нки корабл  давлени  в камерах приемника и компенсатора равны, а следовательно вс  св занна  система: мембрана-поршень, катушка контура Z-i, ртуть и масло короткозамыкател , поршенв с мембраной камеры компенсатора находитс  в статическом состо нии. В таком состо нии контур Zj (7j находитс  в резонансе с контуром гетеродина на частоте /о, стрелка миллиамперметра стоит на нуле, камера электродов короткозамкНута, наполнена маслом, внутренн 1Я цепь счетчика разомкнута и диск не имеет вращени . В таком состо нии вс  система удерживаетс  до по влени  дополнительного давлени  на мембрану приемника, которое может получитьс  только при движении корабл 

или при сильном встречном течении. Поправка на течение дл  лагов, рассчитанных на измерение малых скоростей, производитс  или конденсатором GZ или миллиамперметром с двум  шкалами, из которых одна сдвигаетс  и устанавливаетс  на нуль по фактическому положению стрелки прибора при сто нии корабл . При такой конструкции прибор будет показывать сразу и скорость встречного течени  и скорости объекта.

С началом движени  приемна  мембрана получит дополнительное давление и пропорционально силе этого давлени , или прбтюрционально скорости движени  объекта начнет перемещатьс  ввер толка  поршень 8 и производ  этим следующую работу: начнет расстраивать контур А Oi, так как катушка (подвижна  часть) жестко насажена на шток поршн  8, а следовательно, начнет выводить контур i Cj из резонанса с контуром LZ С.2, ЧТО, В СВОЮ очередь, даст отклонение стрелки миллиамперметра, котора  покажет скорость движени .

Нагнетающий поршень 8 переместит вверх ртуть в короткозамыкателе, котора , вытесн   из камеры масло, начнет замыкать электроды, включающие сопротивлени , а этим самым изменит силу тока во внутренней цепи. В момент замыкани  первого электрода диск О счетчика выходит из равновеси  и начинает вращатьс , увлека  за собой систему счетных колес.

Пропорционально скорости движени  будет измен тьс  амплитуда колебани  мембраны, а следовательно, и сила тока в цепи сетки гетеродина и во внутренней цепи счетчика, с соответственным отражением измерительными приборами.

Степень чувствительности и точности показаний зависит от изменени  начальных электрических величин методами, уже указанными при разборе принципиальной схемы.

Дл  стабилизации работы лага на различных глубинах и дл  устранени  слишком резких размахов колебани  мембраны служит камера статического давлени , наполнение которой желательно производить до выпуска приемной части из клинкета. По показанию манометра можно судить о глубине осадки корабл .

Предмет изобретени .

Claims (4)

1. Лдг, в. котором гидродинамическое дг1 ленне действует на мембрану, соедине нную со штоком, .отличающийс  тем, что дл  измерени  скорости применена включенна  в цепь колебательного контура , катушка самоиндукции, одна часть обмотки которой навита на шток, а друга  закреплена неподвижно в корпусе лага с той целью, чтобы, при перемещении С изменением скорости обмотки, навитой ид шток, по отношению к обмотке, закрепленной на корпусе, измен лась величина самоиндукции в цепи колебат:ельного контура.

2. Форма выполнени  лага по п. 1, отличающа с  тем, что переменна 

самоиндукци  LI включена в колебательный контур i Ci, индуктивно св занный через катушку св зи L с контуром гетеродина L Cg, в цепи сетки которого помещен миллиамперметр, градуированный в единицах скорости.

3.В лаге по п.. 1 применение дл  измерени  пройденного пути укрепленного на штоке контактнс ро рычага Р, служащего дл  включени  большего или меньшего сопротивлени , в зависимости от скорости движени , в цепь электрического привода к счетчику числа оборотов.

4.Форма выполнени  лага по п. Т, отличающа с  тем, что переменное сопротивление , RZ, Rt- включено в цепь электрического привода к счетчику числа оборотов.