מקור: שרייאס נרסיספור, הנדסת מכונות וחלל, אוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט, ראלי, NC
לחץ נוזלים הוא מאפיין זרימה חשוב הנדרש כדי לקבוע את האווירודינמיקה של מערכת. אחת ממערכות מדידת הלחץ העתיקות והעדיין הקיימות היא מד המנומטר בשל דיוקו ופשטות הפעולה שלו. המנומטר הוא בדרך כלל צינור זכוכית בצורת U, המלא חלקית בנוזל, כפי שמוצג באיור 1. מד הצינורות U אינו דורש כיול מכיוון שאין לו חלקים נעים, והמדידות שלו הן פונקציות של כוח המשיכה וצפיפותהנוזל. לכן, המנומטר הוא מערכת מדידה פשוטה ומדויקת.
איור 1. סכמטי של מד צינור יו.
מדידות לחץ בזמן אמת מתקבלות במטוסים על ידי חיבור יציאות הקיפאון והלחץ הסטטי של גשושית פיטו-סטטית, מכשיר המשמש בדרך כלל למדידת לחץ זרימת נוזלים, לנמלים של התקן מדידת לחץ. הדבר מאפשר לטייסים לקבל תנאי טיסה קיימים ולהזהיר אותם אם מתרחשים שינויים בתנאי הטיסה. בעוד מנומטרים מספקים קריאות לחץ מדויקות מאוד, הם מגושמים מטבעם. יש צורך בפתרון מציאותי יותר כדי למדוד את לחצי המטוסים, שכן אחת ממטרות התכנון העיקריות היא לשמור על משקל המטוס הכולל נמוך ככל האפשר. כיום, מתמרים לחץ אלקטרומכני, הממירים את הלחץ המופעל לאות חשמלי, נמצאים בשימוש נרחב עבור יישומי חישת לחץ במטוס מכיוון שהם קטנים, קלים, וניתן למקם אותם כמעט בכל מקום במסגרת האוויר. המאפיינים לעיל לא רק לעזור להפחית את המשקל, אלא גם להפחית את כמות הצינורות הנדרשים כדי לחבר את הבדיקה pitot-סטטית המתמר, ובכך להקטין את זמן התגובה של הנתונים. בנוסף, בבדיקות טיסה ניסיוניות של מטוסים, מתמרי לחץ זעירים שימושיים מכיוון שהם מאפשרים לחוקרים למקסם את איסוף נתוני הלחץ מבלי להוסיף באופן משמעותי למשקל המטוס. בעוד קיימים סוגים שונים של מתמרים לחץ עם טכניקות מדידה שונות, אחד הסוגים הנפוצים יותר של מתמר הוא מתמר הלחץ הקיבליבי. כמו מתמרים מסוגלים רק לשלוח אותות במונחים של מתח וזרם, כיול של המתמר נדרש לקשר את הכוח של אות מסוים ללחץ שגורם למתמר ליצור את האות. התאמת העקומה הסופית המקשרת את זרם המתמר או המתח למדידה פיזית, במקרה שלנו לחץ, מכונה בדרך כלל עקומת הכיול של המתמר.
בניסוי זה, גשושית פיטו-סטטית ממוקמת במנהרת רוח תת-קולית עם יציאות הקיפאון והלחץ הסטטי המחוברות לנמלים הכוללים והסטטיים של מד הצינור U ומתמר הלחץ. מנהרת הרוח מופעלת לאחר מכן בהגדרות לחץ דינמיות שונות, וקריאת הלחץ המתאימה ממנומטר צינור U, והקריאות הנוכחיות המיוצרות על ידי המתמר נרשמות. נתונים אלה משמשים לאחר מכן ליצירת עקומות כיול עבור מתמר הלחץ.
1. כיול מתמר לחץ
בהדגמה זו, נעשה שימוש במנהרת רוח תת-קולית עם קטע בדיקה בגובה 2.6 רגל על 3.7 רגל והגדרת לחץ דינמי מקסימלית של 25 psf. מתמר לחץ מכויל מראש שימש למדידת הלחץ הדינמי בקטע הבדיקה של מנהרת הרוח, ומנומטר צינור U דיפרנציאלי עם מים צבעוניים וקנה מידה שימש למדידת גובה הנוזלים(איור 3). מתמר לחץ דיפרנציאלי (איור 4), אספקת מתח סטנדרטית (להפעלת המתמר) ומולטימטר (לקריאת זרם היציאה מהמתמר) שימשו גם הם, המוצגים באיור
הקבועים הבאים שימשו בניתוח: צפיפות מים, מיםρ: 61.04 lb / ft3; תאוצה עקב כוח המשיכה, ז: 32.15 רגל / s2; ומנומטר מחוץ לסט, hoff = 0.8 ב. השונות בנתוני המנומטר להגברה וירידה בלחצים דינמיים (עם ובלי תיקון עבור המכשיר מחוץ לסט) מוצגת באיור 7. איור 8 מציג חלקה...
מתמרים אלקטרומכניים הם תחליפים פופולריים עבור חלק ממערכות המדידה המגושמים יותר. עם זאת, מתמרים צריכים להיות מכוילים באופן קבוע באמצעות התקני מדידה סטנדרטיים על מנת להיות כלים ניסיוניים יעילים. בניסוי זה, מתמר לחץ אלקטרומכני מסוג קיבוליות מחוץ למדף כויל על ידי השוואת האותות הנוכחיים שנוצ...
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Aeronautical Engineering
8.4K Views
Aeronautical Engineering
8.0K Views
Aeronautical Engineering
25.9K Views
Aeronautical Engineering
20.6K Views
Aeronautical Engineering
13.0K Views
Aeronautical Engineering
8.6K Views
Aeronautical Engineering
15.9K Views
Aeronautical Engineering
37.5K Views
Aeronautical Engineering
10.6K Views
Aeronautical Engineering
7.6K Views
Aeronautical Engineering
4.8K Views
Aeronautical Engineering
48.2K Views
Aeronautical Engineering
7.1K Views
Aeronautical Engineering
10.0K Views
Aeronautical Engineering
9.0K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved