ДАТЧИКИ И СИСТЕМЫ № 8, 2013
С О Д Е Р Ж А Н И Е И А Н Н О Т А Ц И И
Представляет Центральный аэрогидродинамический институт
им. профессора Н.Е. Жуковского
Петроневич В. В. Стабилизация числа Маха в рабочей части трансзвуковой компрессорной аэродинамической трубы при непрерывном изменении угла тангажа модели летательного аппарата … 2
Рассмотрены пути повышения экономичности и информативности экспериментальных исследований в трансзвуковых аэродинамических трубах (АДТ), в частности, оптимизация управляющих систем АДТ для реализации методики непрерывного весового эксперимента. Задача стабилизации числа Маха (числа М) в рабочей части большой трансзвуковой компрессорной АДТ на дозвуковых режимах при непрерывном изменении угла тангажа модели летательного аппарата (ЛА) на примере АДТ Т-128 ЦАГИ, решается введением в систему управления дополнительного корректирующего управляющего воздействия на основе прогноза возмущений по числу М, вносимых изменением угла тангажа модели. Приведены примеры практической реализации системы.
Ключевые слова: компрессорная трансзвуковая аэродинамическая труба, система управления числом Маха, методика непрерывного эксперимента, угол тангажа модели.
Petronevich V. V. Mach number stabilization in a transsonic wind tunnel test section during aircraft model pitch angle continuous variation
Problems related to increase of economic efficiency and informativity of experimental researches in transonic wind tunnels, particularly, problems of optimization of wind tunnel control systems for realization of continuous balance experiment are considered. The task of Mach number stabilization in a test section of a large compressor-driven transsonic wind tunnel at subsonic regimes during continuous variation of aircraft model pitch angle using TsAGI T-128 wind tunnel as an example is considered. This task’s solution by introduction into the control system of an additional correcting control action based on a forecast of Mach number disturbances caused by model pitch angle variation is proposed. Examples of practical realization of this system operation are presented.
Keywords: compressor-driven transsonic wind tunnel, Mach number control system, procedure of continuous wind tunnel test, model pitch angle.
Кулеш В. П. Видеограмметрическая система для измерений деформации крупномасштабной модели в потоке аэродинамической трубы … 7
Разработана двухканальная видеограмметрическая система для одновременных измерений деформации верхней и нижней поверхностей крупномасштабных моделей в большой аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ. В системе опробована схема с размещением цифровых камер на модели. Разработаны алгоритмы динамической привязки системы координат модели. Проведены испытания системы при исследованиях деформации адаптивного предкрылка модели крыла в рамках международного проекта SADE в аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ.
Ключевые слова: аэродинамическая труба, аэродинамическая модель, аэроупругость, геометрические параметры, деформация, бесконтактные измерения, видеограмметрия.
Kulesh V. P. Videogrammetric system for large-scale model deformation measurement in a wind tunnel flow
Two-channel videogrammetric system for simultaneous measurement of deformation of upper and lower surfaces of large-size models in the huge wind tunnel T-101 (TsAGI) was developed. In this system the method of arranging the digital cameras at the model was tested. The algorithms of dynamic affixment of the model coordinate system were developed; these algorithms allow elimination of the influence of camera displacement caused by the general model deformation. Examination of the system was performed while investigating the deformation of the adaptive slat of the model wing in the context of the international project SADE in T-101 wind tunnel (TsAGI). It was shown that the maximal deformation is observed at the model with an undeflected elastic slat at 22° angle of attack and the flow speed of 50 m/sec. Maximal value of vertical deviation of the upper surface points near the leading edge reaches the value of 5 mm.
Keywords: wind tunnel, aerodynamic model, aeroelasticity, geometrical parameters, deformation, nonintrusive measurements, videogrammetry.
Богданов В. В., Панченко И. Н. К теории измерения массы, координат центра масс и моментов инерции тел … 12
Рассмотрен принцип и предложен алгоритм измерения массы, координат центра масс и моменты инерции тел (изделий), послужившие основой создания новых стендов для аэрокосмической, судостроительной и других отраслей промышленности.
Ключевые слова: изделие, стенд, тензор инерции, центр масс, количество движения, момент количества движения системы, динамометр, динамометрическая платформа.
Bogdanov V. V., Panchenko I. N. Theoretical aspects of model’s mass, mass centre coordinates and inertia moments measurements
Principle and procedure of model’s mass, mass centre coordinates and inertia moments measurements are proposed. They formed a basis of new test rigs development for aerospace, ship building and other industries.
Keywords: model, test rig, inertia tensor, centre of mass, momentum, momentum of a system, dynamic sensor, dynamometric platform.
Блокин-Мечталин Ю. К., Богатырев М. М., Заливако М. Ю. и др. Микромеханический двухканальный измеритель углового положения изделий … 16
Рассмотрено структурное, схемотехническое и конструктивное построение двухканального измерителя углового положения изделий, разработанного на основе микромеханического акселерометра. Приводится структурно-функциональная схема измерителя, результаты оценки точности датчика углов с аналоговым выходом, и с цифровым, построенным с использованием микроконтроллера.
Ключевые слова: микромеханический акселерометр, измеритель углового положения изделий, принцип построения, конструкция, точность измерения.
Blokin-Mechtalin Yu. K., Bogatyrev M. M., Zalivako M. Yu., et al. Micrometric two-channel device for model’s angular position measurements
Structural, schematic and design construction of two-channel device for model’s angular position measurement, developed on a basis of micro-mechanical accelerometer is described. Structural and functional schemes of a device, results of angular sensor precision with analog output and also with digital output using microcontroller are presented.
Keywords: micro-mechanical accelerometer, device for model’s angular position measurement, principle of construction, construction, measurement precision.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Подкин Ю. Г., Мишков М. Ю. Особенности проектирования емкостных первичных измерительных преобразователей диссипативных жидких сред. Ч. 1. Анализ принципиальных особенностей … 21
Рассмотрены особенности применения диэлькометрического метода для организации экологического мониторинга пресных водоемов. Установлено, что при нарушении экологического равновесия в водоеме могут развиваться процессы индуцированной поляризации, приводящие к формированию кинетической активной среды и диссипативной структуры, для которых диэлектрическая проницаемость и удельная проводимость оказываются функциями частоты, пространства и времени ε(ω,r,t), σ(ω,r,t). Показано, что для анализа динамики изменения выходного сигнала емкостного первичного измерительного преобразователя диэлькометрического анализатора экологического равновесия следует использовать свертку текущего спектра и импульсной характеристики преобразователя.
Ключевые слова: экологический мониторинг, первичный измерительный преобразователь, диэлькометрия, водная среда.
Podkin Yu. G., Mishkov M. Yu. Design distinctive features of capacitive primary measuring transducers for dissipative liquid environments. Part 1. Analysis of principal features
Distinctive features of time domain reflectometry method usage for an organization of environmental monitoring of freshwater basins are considered. It was ascertained that a disturbance of environmental equilibrium in a basin may initiate induced polarization processes leading to a formation of kinetic active environment and dissipative structure for which dielectric permeability and specific conductivity proved to be functions of frequency, spatial coordinates and time ε(ω,r,t), σ(ω,r,t). It was shown that convolution product of current spectrum and pulse response characteristic should be used for an analysis of a dynamics of output signal variations of capacitive primary measuring transducer of time domain reflectometry analyzer of environmental equilibrium.
Keywords: environmental monitoring, primary measuring transducer, time domain reflectometry, aquatic environment.
Аман Е. Э., Скалон А. И. Методика оценивания тепловых характеристик микромеханического акселерометра “обращенной” схемы … 27
Кратко описана разработанная методика расчета, позволяющая провести оценку параметров теплопроводящих радиаторов для микромеханических приборов различных конструкций. Приведен пример расчета радиатора для микромеханического акселерометра “обращенной” схемы. Получены значения мощностей (РS = 64,45×10–3 Вт), рассеиваемых радиатором, приведена его тепловая характеристика.
Ключевые слова: тепловой поток, рассеиваемая мощность, радиатор, температура, методика, тепловая проводимость, теплообмен.
Aman E. E., Skalon A. I. Methods of estimating the heat characteristics of a "inversion" micromechanical accelerometer scheme
There is a short account of developed methods of calculation heat-conducting radiators for a different construction of micromechanical accelerometers is given in this article. An example of calculation parameters for micromechanical accelerometer "inversion" scheme proposed. Values of the power are dissipated radiator were obtained (РS = 64,45×10–3 W). Plot of its heat characteristic is shown.
Keywords: heat flow, dissipated power, radiator, temperature, methods, heat conductivity, heat transfer.
Соколов В. В., Стецюра Г. Г. Организация оптической связи узлов рефлективной памяти … 32
Предложены преобразователь сигналов в оптическом канале и структура оптических связей для рефлективной памяти распределенных систем управления, позволяющие уменьшить задержки в передаче сообщений, повысить отказоустойчивость средств связи и уменьшить их энергопотребление.
Ключевые слова: рефлективная память, интерферометр, оптический канал, распределенные системы управления.
Sokolov V. V., Stetsyura G. G. Organization of optical connection of nodes of reflective memory
We describe the optical signals converter and the connections structure in reflective memory for the distributed control systems. The solutions of the article reduce delays of transmission of messages, improve fault tolerance and reduce power consumption of connection means.
Keywords: reflective memory, interferometer, optical channel, distributed control systems.
Афонин С. М. Характеристики многослойных пьезоактюаторов нано- и микроперемещений … 38
Представлены статические и динамические характеристики многослойных пьезоактюаторов нано- и микроперемещений с параллельным и кодовым управлением при продольном и поперечном пьезоэффектах.
Ключевые слова: многослойные пьезоактюаторы, нано- и микроперемещения, деформация, статические и динамические характеристики, параллельное и кодовое управление.
Afonin S. M. Characteristics of multilayer piezoelectric actuators for nano- and micromovements
Static and dynamic characteristics of multilayer piezoelectric actuators for nano- and micromovements with parallel and encoded control in longitudinal and transversal piezoelectric effect are presented.
Keywords: multilayer piezoelectric actuators, nano- and micromovements, deformation, static and dynamic characteristics, parallel and encoded control.
Клементьев А. В., Лавров В. А. Цифровой омметр с расширенным динамическим диапазоном … 42
Исследованы возможности построения специализированных цифровых омметров с расширенным динамическим диапазоном и гарантированным уровнем относительной погрешности. Приведена методика расчета динамического диапазона и величины относительной погрешности.
Ключевые слова: сопротивление, цифровой омметр, микроконтроллер, аналого-цифровой преобразователь.
Klementiev A. V., Lavrov V. A. Digital ohmmeter with extended dynamic range
The possibilities of creating of specialized digital ohmmeters with extended dynamic range and assured level of relative error are studied. A calculation procedure for dynamic range and relative error value is presented.
Keywords: resistance, digital ohmmeter, microcontroller, analog-to-digital converter.
Молин С. М., Леньков С. В., Зотов А. А. и др. Автономная система “АИДА” для регистрации динамических деформаций при ударных воздействиях … 46
Описан автономный регистратор, предназначенный для измерения динамических деформаций при ударных воздействиях, работающий в жестких условиях эксплуатации. Регистратор позволяет измерять относительную деформацию объектов в диапазоне от ±100 до ±50000 мкм/м в полосе частот от 2 до 10000 Гц одновременно по восьми независимым каналам в условиях жестких механических и климатических воздействий на измерительную аппаратуру.
Ключевые слова: автономный регистратор, динамические деформации, ударные испытания.
Molin S. M., Len'kov S.V., Zotov A.A., et al. Autonomous system "AIDA" for a registration of dynamic deformations in shock tests
In article the independent registrar for measurement of dynamic deformations is described at the shock influences, working in operation severe constraints, and auxiliary equipment. The registrar allows to measure relative deformation of objects in a range from ±100 a micron/m to ±50000 a micron/m in a strip of frequencies from 2 Hz to 10000 Hz in the conditions of rigid mechanical and climatic influences on the measuring equipment.
Keywords: autonomous recorder, dynamic deformations, shock tests.
Алексейчик А. Мультисенсорная метрология: новый подход к измерениям … 50
Рассмотрена новая серия автоматизированных видеоизмерительных систем компании Nikon (Япония).
Ключевые слова: автоматизированные видеоизмерительные системы, компания Nikon, автоматизированный контроль производственного процесса.
Alekseychik A. Multisensor metrology: new approach to measurements
New series of automated video-measuring systems from Nikon company is considered.
Keywords: automated video-measuring systems, Nikon company, automated control of manufacturing process.
Новые приборы
Многозонный цифровой датчик температуры МЦДТ 0922 … 54
Премьера новой видеоизмерительной системы Nexiv VMZ-R4540 фирмы Nikon (Япония) … 55
Переносной ИК-термопреобразователь ИКТП … 56
Датчик скорости и длины ИСД … 57
ХРОНИКА
«Точные измерения – основа качества и безопасности 2013» … 59
* * *
Contents and abstracts … 64