DE1920699A1

DE1920699A1 - Kurze Messsonde zur Ermittlung statischer Stroemungsmitteldruecke

Info

Publication number: DE1920699A1
Application number: DE19691920699
Authority: DE
Inventors: Deleo Richard Vern; Hagen Floyd Wendell
Original assignee: Rosemount Engineering Co Ltd
Current assignee: Emerson Process Management Ltd
Priority date: 1968-04-25
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1969-11-06
Also published as: US3482445A; FR2006949A1; DE1920699C3; GB1256722A; SE364564B; DE1920699B2; JPS498919B1

Description

Kurze Meßsonde zur Ermittlung statischer Strömungsmitteldrücke

Die Erfindung betrifft eine kurze Meßsonde zur Ermittlung statischer Strömungsmitteldrücke mit einer sich seitlich erstreckenden Srag strebe zur Befestigung der Sonde in einem Abstand vm. einer in einem Strömungsmittelstrom' befindliehen Außenfläche und mit einem kurzen Sondengehäuse·

Bei derartigen, insbesondere bei .Flugzeugen benutzten Sonden, wirft; sich die Lage der den statischen Druck ermittelnden Öffnung auf der Sonde auf den relativ zum tatsächlichen Druck gemessenen Druck aus· Normalerweise wird jeder durch Druckstörungen in der Hähe des Flugzeuges hervorgerufene Fehler in den Instrumenten oder einer Datenverarbeitungsanlage ausgeglichen, um den gemessenen Druck in ein Verhältnis zu dem wahren, statischen Druck zu setzen. Diese Ausgleicheprobleme werden bei Benutzung einer Strebe zur Befestigung der Sonde vervielfältigt, weil die Luftströmung und die

Druckverteilung um« dija,. Strebe den normalerweise ge-

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mesaenen statischen Druck stören. Die Druckverteilung in der Umgebung der Strebe unterliegt großen Veränderungen bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Flugzeuges und bei unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen·

Daaie konstruktiven Gründen die Länge des Sondengehäuses begrenzt ist, besteht die Aufgabe, den störenden Einfluß der !Pragstrebe auf den von der Sondenöffnung ermittelten statischen Druck soweit wie möglich auszuschalten·

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß das Sondengehäuse einen ersten Abschnitt alt in Längsrichtung verlaufender Achse und eine Oberflächenunregelmäßigkeit zwischen diesem ersten Abschnitt und der Sragstrebe aufweist, daß diese Oberflachenunregelmäßigkeit wenigstens einen Abschnitt besitzt, der eine in Bezug auf den Strömungsniittelfluß stromauf gewandte Fläche aufweist, daß eine erste Einrichtung zur Ermittlung des statischen Drucks vorhanden ist, daß eine erste öffnung im Sondenkörper mit dieser ersten Einrichtung zur Ermittlung des statischen Druckes in Verbindung steht, daß die Sonde während des Ströeuogsaitteifluesea läng· der Sonde ein determinierbar··, gemessenes ErOfil des statischen Druckes aufweist, daß die Oberflächenuaregelmäßigkeit stromauf von ihr einen gemessenen Anstieg dee statischen Druckes verursacht, und daß dl· erst· öffnung an einer Stelle angebracht ist, an der dieser gemessene statisch· Druck in einem gewünschten Verhältnis sum örtlichen statischen Druck steht· Vorzugsweise befindet sich dabei die erste öffnung innerhalb des ersten Abschnittes des Sondengehäuses·

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Haoh einem weiteren vorteilhaften Merkmal umfaßt die Oberflächenunregelmäßigkeit einen Abschnitt mit zunehmendem Querschnitt der Außenfläche·

Noch eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Sonde einen zweiten Abschnitt des Sondengehäuses von größerem Querschnitt als den des ersten Sondenabschnittes aufweist, und daß diese Oberflächenunregelmäßigkeit eine Ubergangsfläche zwischen dem ersten Sondenabschnitt und dem zweiten Sondenabschnitt bildet, wobei die Tragstrebe mit dem zweiten Sondenabschnitt verbunden ist·

Es sind bereits verschiedene Bauarten von Staurohren mit kompensiertem, doppeltem Leitungssystem benutzt worden, bei dem eine einzige Öffnung zur Druckernittlung benutzt wird und Sicherheitsvorkehrungen getroffen sind, sodaß für den Fall, daß eine der zu einem entfernt gelegenen Instrument führenden Leitungen bricht, die andere Leitung die Funktion fortsetzt· "Viele Plugzeughersteller bestehen jedoch auf einem strängen Doppelsystem einschließlich getrennter öffnungen zur Ermittlung des statischen Druckes und getrennter Fühlerkaomern. Sie wünschen jedoch kein vollständiges Doppeltstem einschließlich der doppelten Anzahl äußerer Sonden, sodaß zwar mit den bekannten Torrichtungen, die Kompensationsteohniken anwenden, die Probleme bei zwei verschiedenen, von der gleichen Fiihlerkeamer ausgehenden Rohrleitungen gelöst sind, in gewissen Fällen jedoch noch der Bedarf nach einem doppelten System besteht, bei dem eine einzige Sonde mit zwei Druokfuhlerkamaern benutzt wird.

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Ale typischer Fall wird derzeit eine vom statischen Druck beaufschlagte Leitung benutzt, um primäre Instrumente, wie z.B. Luftgeschwindigkeit»anzeiger, Höhenmesser, Steiggeschwindigkeitsanzeiger und Hach-Zahl-Anzeiger zu betätigen. Die mit einer zweiten, vom statischen Druck beaufschlagten Leitung verbundenen sekundären Instrumente können z.B. eine Flugdatenverarbeitungsanlage, ein Autopilot, ein Flugschreiber und dgl. sein.

Die in der Umgebung der Tragstrebe auftretenden großen Veränderungen bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Flugzeuges und bei unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen wirken sich insbesondere dann sehr nachteilig aus, wenn, wie vorstehend erläutert, zwei Leitungssysteme mit getrennten Meßöffnungen an die Sonde angeschlossen sind. Falls die Sonden stark verlängert werden könnten, würden die Probleme vereinfacht, weil sich die Druckverteilung stabilisieren würde. Die zum Erreichen einer stabilen Druckverteilung erforderlichen Längen, bei denen die beiden mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen zur Ermittlung des statischen Druckes den gleichen gemessenen statischen Druck anzeigen würden, sind größer, als es für Sonden zulässig ist, die am Rumpf eines Flugzeuges befestigt sind.

Es besteht deshalb Bedarf an einer kurzen, durch eine Strebe befestigten Sonde, die zwei Gruppen von getrennten, zur Ermittlung des statischen Druckes dienenden Öffnungen aufweist, und bei der die beiden Gruppen von Meß Öffnungen den gleichen Druck ermitteln. Eine zusätzliche Forderung besteht darin, daß die Öffnungen einen Druck messen müssen, der in einem bekannten und verläßlichen Verhältnis su dem im Bereich der Sonde tatsächlich vorhandenen statischen

Druck steht.

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Diese Aufgabe wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch gelöst, dafi eine zweite Einrichtung zur Ermittlung des statischen Druckes vorgesehen ist, daß eine zweite Öffnung im Sondengehäuse mit dieser zweiten Einrichtung in Verbindung steht, daß die erste Öffnung im ersten Abschnitt des Sondengehäuses angeordnet ist, dafi die zweite Öffnung von der ersten Öffnung in axialer Längsrichtung der Sonde einen Abstand einhält und in einem gewünschten Verhältnis zur Oberflächenunregelmäßigkeit angeordnet ist, derart, daß die gemessenen statischen Drücke an der ersten und zweiten Öffnung zueinander in einem gewünschten Verhältnis stehen.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal folgt der zweite Sondenabschnitt dem ersten Sondenabschnitt in Richtung des relativen StrömungsmittelfluBee und die Strebe ist am zweiten Sondenabachnitt befestigt·

Noch ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß der Ubergangsabschnitt eine im wesentlichen konische Außenfläche aufweist, die den ersten and den zweiten zylindrischen Sondenabschnitt miteinander verbindet.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.

Es zeigen:

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Fig. Ϊ eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete, an einem Seil eines Flugzeugs befestigte Sonde»

Fig. 2 eine graphische Darstellung eines standardisierten Druckmusters, das in Bezug auf die Länge einer Sonde für drei verschiedene Sondenarten aufgetragen ist, und zwar insbesondere ausgerichtet nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1 und

Fig. 4- eine graphische Darstellung des mittleren Teils einer Kurve aus Fig. 2, wobei die effektiven, standardisierten Druckkurven für eine Sonde nach der vorliegenden Erfindung in vergrößertem Maßstab gezeigt sind.

Sine insgesamt mit 10 bezeichnete Drucknefieonde ist am Teil des Flügseugrumpfes 11 mit geeigneten Befestigungsmitteln befestigt und besitzt einen Basisteil 12, der dazu dient, eine sich seitwärts nach außen erstreckend· Strebe 13 zu tragen. Ein rohrförmiger Abschnitt 14 des Sondengehäuses ist in eine« Stück gemeinsam mit der Strebe 13 ausgebildet und besitzt eine Längsaohse 1£, die gegenüber der normalen Flugachse des Flugzeuges in einer vorgegebenen Lage ausgerichtet ist.

Die Strebe 13 ist natürlich stromlinienförmig ausgebildet, um ihren Widerstand auf ein Minimum zu verringern und sie ist außerdem so ausgebildet, daß sie den Sondenge-

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häuseteil 14 in einem vorgegebenen Abstand D von der Seitenfläche des Rumpfes 11 hält, sodaß das Sondengehäuoe außerhalb des Einflußes der Luftgrenzschioht am Sumpf liegt.

Sie gezeigte Sonde ist eine Kombination aus einem Pitot-Rohr und einer Drucksonde but Ermittlung des statischen Druckes, und aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das vordere Ende des Sondengehäuses mit einer Öffnung 16 versehen ist, die nach vorn weist und den an der Sonde auftretenden Staudruck mißt. Die Öffnung mündet in eine Kammer 1?» von der ein Pitot- oder Staudruckrohr 18 ausgeht· Das Ende des in der Kammer 17 befindlichen Rohres ist geschlossen und es befindet sich nahe dem Ende eine Öffnung, um den Druck aufzunehmen. Das Rohr 16 ist in geeigneter Weise mit Instrumenten 18A im Inneren des Flugzeuges verbunden. Eine Querwand 19 im Inneren des Sondenkörpers trennt die Kammer 17 von einer ersten, der Ermittlung des statischen Druckes dienenden Kammer 22, dl· gegenüber der Atmosphäre durch ein Paar von den etatischen Druck übertragenden Offnungen 23 und 24 geöffnet iat, wie βie einander diametral gegenüberliegend am oberen und unteren Teil des Sondenkörpers gezeigt sind. Die Öffnungen 23 und 24 befinden eich in der gleichen Radialebene. Beide Offnungen 23 und 24 munden in die Kammer Eine elektrische Entelsungs-Heizanlag« 46 1st an der Innenfläche der Sonde gezeigt und eine Entwässerung** bohrung 45 dient zum Auslaß der Feuchtigkeit.

Wie gezeigt, besitzt der Sondenkörper einen vorderen, außen kegeligen Teil 25, der übliche Form aufweist und der in einen zylindrischen Teil 26 übergeht, in dem die öffnungen 23 und 24 ausgebildet sind.

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Gewöhnlich weisen die Sondenkörper von Staudrucksonden einen gleichmäßigen Durchmesser bis surück zur Befestigungsstrebe auf» Nach der vorliegenden Erfindung erstreckt sich jedoch eine teilweise konische oder kegelige Oberfläche 27 von der zylindrischen Oberfläche 26 nach hinten und nach außen bis zu einer zweiten zylindrischen Oberfläche 28, die ihrerseits mit der Strebe 15 in Verbindung steht. Die zweite zylindrische Oberfläche 28 besitzt einen größeren Durchmesser als die zylindrische Oberfläche 26 und die konische Fläche 27 bildet einen Ubergangsabschnitt zwischen diesen beiden Durchmessern mit einer glatten, stromlinienförmigen Gestalt. Eine zweite Trennwand 52 befindet sich in dem Gehäuseteil der Sonde, un die Kammer 22 abzudichten. Eine dritte Trennwand 55 ist, wie dargestellt, dazu vorgesehen, eine zweit«, vom statischen Druck beaufschlagte Kanter 54 su bilden. Die zweite, vom statischen Druck beaufschlagte Kaamer 54 ist vollständig gegenüber der Eaattftr 22 abgedichtet. Dritte und vierte Offnungen 55 und 36 befinden sich zur Ermittlung des statischen Druckes in der wandung des Sondengehäuses und öffnen sich in Richtung der Kammer 54. Die Öffnungen 35 und 56 befinden sich außerdem, wie gezeigt, einander'diametral gegenüberliegend und gegenüber den Offnungen 23 und 24 fruchtend angeordnet, wobei sie jedoch gegenüber diesen öffnungen 25 und 24 einen Abstand in axialer Sichtung der Sonde einhalten· Die Achsen der Öffnungen 55 und. 56 liegen in der gleichen Radialebene. Ein erstes Fühlerrohr 57 zur Ermittlung des statischen Druckes führt von der Kammer 22 zu einen geeigneten, primären Instrument im Flugzeug und aus der zweiten Kammer 3(4 führt eine zweite Leitung 58 zur Ermittlung des statischen Druckes.

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Wenn auch, die Kammer 34 im Außführungsbeispiel durch eine dritte Trennwand abgetrennt wird, könnte sich die Kammer 34 auch bis zum Ende der Sonde und tatsächlich auch bis in die Strebe erstrecken, falls das hinsichtlich der Anordnung der Trennwand gewünscht ist. Die Kammer 34 ist jedoch gegenüber der Kammer 22 durch die Trennwand 32 abgedichtet. In einer normalen» ger&drizylindrischen, durch eine Strebe befestigten Sonde ist es nicht möglich, lediglich zwei öffnungen zur Ermittlung des statischen Druckes mit axialem Abstand voneinander längs der Sonde anzuordnen, um ein doppeltes Fühlersystem zu erhalten, weil mit nur einer einzigen zylindrischen. Oberfläche der an den beiden öffnungen ermittelte Druck aufgrund von durch die Strebe 13 im Bereich der öffnungen hervorgerufenen Druckstörungen verschieden sein wird.

In Pig. 2 sind drei Kurven dargestellt, die einer

P-P standardisierten Druckfunktion m entsprechen,

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wobei P_m dem gemessenen Druck, F dem örtlichen statischen Druck und q^ dem um den etatischen Druck verminderten Staudruck entspricht. Diese standardisierte Druckfunktion ist ein üblicher Faktor, der als Basis bei einem Druckvergleich benutzt wird. Längs der Abszisse ist die Länge der in Fig. 1 gezeigten Sonde aufgetragen. Die Ordinate zeigt den Druckfehler, und zwar sowohl + als auch - . Falle P_m » P ist, gibt es keine Druckkompensation. Die erste Kurve 41, die in voller Linie dargestellt ist, zeigt die Verteilung des Druckfehlers längs einer Sonde mit einem zylindrischen Sondenkörper 14, der sich mit gleichem Durchmesser bis zurück zur Strebe 13 erstreckt. Die in unterbrochenen Linien dargestellte Kurve 42 zeigt die Druckverteilung längs einer Sonde, die entsprechend Fig. 1 ausgebildet ist, wobei diese Kurve 42 insbesondere durch die von den öffnungen 23 und 35 zur Ermittlung des statischen

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Druckes ausgehenden, unterbrochenen Linien in Beziehung zu Fig. 1 gebracht ist. Die strichpunktierte Linie 43 betrifft eine glatt zylindrische Sonde ohne irgendeine Strebe 15« Man sieht, daß dann, wenn die. Sonde eine erheh-liche Länge aufweist, die Druckstörung bald verschwinden wird und die Linie auf 0 zurückgehen wird, sodaß an irgendeiner Stelle längs der Sonde zwei Öffnungen zur Ermittlung des statischen Druckes den gleichen Druck eroit-tiLn würden· Diese Kurven ergeben das "Druckprofilⁿ der Sonde und können durch Versuche im Windkanal ermittelt werden· Der Einfluß der Strebe keim,aus-dem Auslauf der Kurven 41 und 43 ersehen werden.

Bei der Kurve 41 nimmt die Druckfunktion, die dimensionslos und standardisiert ist, tatsächlich einen Minuswert längn der Sonde im nach vorn konischen Bereich an und kreuzt die O-Linie nicht vor Erreichen des zylindrischen Abschnittes« Dann jedoch steigt der Druck in dea der Strebe benachbarten und vor der Strobe liegenden Bereich wesentlich an, wobei er bei der Annäherung an die Strebe schnell zunimmt»

Eine zur Ermittlung des statischen Druckes dienende Öffnung muß in einer Entfernung von der Vorderkante der Sonde angebracht sein, wenn sie zusammen mit einer Stau· drucköffnung benutzt wird, und zwar wegen der relativen Unsicherheit und Veränderbarkeit des sich an die scharfe Kante der öffnung 16 an der Spitze der Sonde anschließenden Druckfeldes und wegen des störenden Einflusses der Entwässerungsbohrung 45 der Staudruckkammer auf die dahinter befindlichen Druckfühleröffnungen· Die aus der Bohrung entweichende Feuchtigkeit kann ein Problem darstellen, falls kein angemessener Zwischenraum gelassen wird. Außerdem iät das Strömungsfeld um die Strebe nicht so zuverlässig, wie Jenes, das etwa in der Mitte des Sondenkörpers vorhanden ist. Die öffnungen zur Ermittlung des

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statischen Druckes sollten deshalb sowohl von der Spitze oder Vorderkante des Staudruckrohres als auch soweit wie möglich von der Strebe entfernt angeordnet sein·, Falls die Sonde lediglich statische Brücke ermitteln soll, stellt die Spitze oder Vorderkante der Sonde kein so großes Problem dar, nach wie vor jedoch die Strebe, falle getrennt angeschlossene öffnungen zur Ermittlung des statischen Druckes in einer von einer Strebe getragenen Sonde mit normaler zylindrischer Oberfläche (Kurve 4-1) angeordnet sein und die gleichen Drücke messen sollen, ist aus dem Druckprofil 4-1 ersichtlich, daß die eine Gruppe von Öffnungen der Sondenspitze und die andere Gr-upps der Strebe sehr nahe benachbart sein müßte. Ihre Anzeige ist nicht zuverlässig, wegen der durch die scharfe Vorderkante an der Sondenspitze verursachten und im Bereich der StrebedUftretenden Veränderungen des Druckfeldes. Die öffnungen unterschiedlicher Kammern müssen einen axialen Abstand voneinander aufweisen, um zu verhindern, daß ein. Rückfluß (aus der Sonde), der durch einen Fehler in einer Fernanzeigeleitung in einem unter Druck stehenden Teil des Flugzeuges verursacht wird, den an der zweiten Kammer ermittelten Druck beeinflußt.

Die konische Oberfläche 27 ist deshalb eingefügt worden, um die Druckverteilung oder das Druckprofil an einer kurzen Sonde zu verändern, um eine verläßliche, doppelte Messung zu ermöglichen. Diese konische oder kegelförmige Oberfläche verursacht eine Störung des Druckfeldes vor der Sonde, die vorhersehbar und zuverlässig ist. Die Druckverteilung oder das Druckpzfil wird durch die Kurve 42 angezeigt und es zeigt sich, daß vor der übergangslinie zwischen der ersten zylindrischen Oberfläche 26 und der konischen Oberfläche 2? der Druckfehler von einem negativen Fehler zu einem positiven Fehler übergeht« wie aua Fig. 2 ersichtlich ist, und daß sieh diese

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Fehlerkurve gerade in dem Beadch der Übergangslinie zwischen den beiden Oberflächen wieder umkehrt« Der Fehler verläuft dann wieder in dem negativen Bereich, wo die konische Oberfläche endet und die zweite sylindrische Oberfläche 28 beginnte Es ist dies auf die Beschleunigung der Strömung längs der konischen Oberfläche zurückzuführen. Der Druckfehler nähert sieh dann wieder der positiven Seite und folgt der Kurve 41 in dem der Strebe 15 eng benachbarten Bereich·

Sie beiden Öffnungen müssen wieder soweit wie möglich von der Spitse der Sonde und auch von der Strebe entfernt sein, um das verläßlichste Druckprofil zu erfassen und müssen außerdem voneinander einen ausreichenden Abstand aufweisen, Der minimale Abstand in Richtung der Sondenachse zwischen den öffnungen der beiden Säumern beträgt etwa 9,5 mm. Vorzugsweise beträgt der Abstand wenigstens 12,7 Bm₁ um eine gute mechanische Ausbildung zu ermöglichen und die Störung der einen Öffnung durch die andere beim Vorhandensein eines Lecks in einem System auf ein Minimum herabzusetzen.

Die Dimensionierung wird schwierig. Einerseits soll die Sonde kurz gehalten werden (etwa zwischen minimal 100 am und maximal 300 mm), dann soll die erste der der Ermittlung des statischen Druckes dienenden Offnungen außerhalb des Bereiches des kegeligen, vorderen Teils der Sonde liegen wegen der Unzuverlässigkeit des Druckfeldes nahe der Sondenspitse, andererseits soll di@ zweite der der Ermittlung des statischen Druckes dienenden öffnungen außerhalb des der Strebe unmittelbar benachbarten Druckbereiches liegen, wegen der Uhzuverlässigkeit des dort vorhandenen Druckfeldes, schließlich sollen die Öffnungen der beiden Systeme vorzugsweise 12,7 ata Abstand In axialer Richtung voneinander einhalten, und es soll

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sichergestellt werden, daß die beiden Gruppen von der Ermittlung des statischen Druckes dienenden Öffnungen den gleichen Druck ermitteln. Es muß deshalb ein Abgleich zwischen den Positionen der beiden verschiedenen Öffnungen zur Ermittlung des statischen Druckes erhalten v/erden. Um diese Lage auszuwählen, wird eine horizontale Linie 44 gezogen, die auf der positiven Seite der graphischen Darstellung liegt und die Lage der öffnungen befindet sich dort, wo diese horizontale Linie 44 die Kurve 42 an zwei verschiedenen Stellen schneidet· Eine dieser Positionen befindet sich auf der zylindrischen Oberfläche 26 und die andere auf der konischen Oberfläche 27· Man kann daraus ersehen, daß die Druckverteilung derart ist, daS der Druck, der an den öffnungen er» aittelt wird, die sich längs einer Ebene befinden, die die Sonde durchquert und die Kurve 42 und die Achse der öffnungen 23 und 24 schneidet, gleich dem Druck an den öffnungen 35 und 36 auf der konischen Oberfläche ist. Ein Abgleich auf der positiven Seite wird, wie gezeigt, gewöhnlich bevorzugt, um allgemein©^ örtliche Druckfeldstörungen auszugleichen, dia durch die Flugzeugkonstruktion bewirkt werden_s es könnte aber au@h ein negativer Fehler benutzt werden, indem man ©In® Linie unterhalb der O-Linie anwendet. Di® vordere öffnung würde auf den kegeligen vorderen $©il &®r Soada a#ln§ ,jedoch immer noch mit einem wesentlichen Abstand hinter der öffnung 16· Falls gewünscht, können sich die der Ermittlung des statischen Druckes dienenden öffnungen in verschiedenen, Jedoch bekannten, Druckfehlerpositionen befinden..

Es gibt viele axiale Stellungen längs &®s Sondeügehäuses, in denen die beiden öffnus^sgruppe^angeordnet werden können, was durch Verschiebung der Linie 44 gegenüber der O-Linie

angezeigt werden kann, wobei die so ermittelten Orte auf der Sonde zur Positionierung der Achsen der in die Kammern zur Ermittlung des statischen Druckes führenden öffnungen benutzt werden. Durch Benutzung einer Druckprofil-Kurve in Verbindung mit der einen Übergangsabschnitt aufweisenden Sonde wird die Auswahl der Positionen der öffnungen zur Ermittlung des statischen Druckes leicht.

Um den Einfluß der Nach-Zahl auf die Messungen auf ein Minimum zu senken, sind zwei Faktoren von grundlegender Bedeutung. Die öffnungen sollten aus dem Bereich der Strebe herausgehalten werden, weil die Druckveränderungen aufgrund von Veränderungen der Haeh-Zahl ic Bereich der Strebe sehr bedeutend sinä· Die Strebe stellt eine plötzliche Veränderung des Sondenquerschnittes dar. Weiter sollte der Winkel der konischen Oberfläche gegen» über der Sondenachse gering gehalten werden (2° - 8° maximum). Die Plötzlichkeit des Qierechnittswechsels wird auf ein Minimum gesenkt. Di® Anordnung &®s? öffnungen auf der Sonde selbst wird, soweit die radiale Lage betroffen ist, durch den Anstellwinkel des Flugzeuges beeinflußt. Die öffnungen können radial um die Sonde verteilt werden,, um Druckfehler aufgrund des Anstellwinkels des jeweiligen Flugztuges ausgleichen· Mehrere öffnungen werden allgemein benutzt, um einen Durchschnittswert für die Druckmessung zu liefern und zwei bis vier öffnungen sind am üblichsten. Die Achse wird sich gewöhnlich auf einer einfachen Badi&lehene befinden, es können jedoch in einigen Fällen die öffnungen einer öffnungsgruppe auch leicht in axialer Sichtung versetzt sein·

Die graphische Bestellung in Fig« 4 stellt des mittleren •Teil der Kurve 42 oberhalb der O-Idiii© auf der Abssisae dar. Die. Ziffern bezeichnen Sen standardisierten Druck-

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fehler, wie er in Flg. 2 gezeigt ist, und die Ziffern auf der Abszisse bezeichnen die Entfernung länge der Sondenachee, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Oberflächen 26 und 27 als O-Punkt benutzt wird· Der Maßstab ist stark vergrößert und die Versuchawerte sind für die Mach-^ahj.en 0,3 und 0,8 gezeigt. Der Fehlerunterschied zwischen Mach 0,3 und Mach 0,8 1st nicht so groß, daß er Probleme bei der Messung hervorrufen könnte. Die Oberfläche des kegeligen oder Übergangsabsebnittes weist bei der zur Erlangung der Fig. 4 benutzten Soäe einen Winkel von 4° gegenüber der Sondenachs© auf«

Die standardisierte Druckfehlerfunktion —-^s-

ist ein Standardausdruck, der den Unterschied zwischen dem örtlichen statischen Druck und d@m g@mes@@&&n Druck standardisiert. Falls kein Unterschied auftritt, ist die Kompensationaf unktion »0. Wie gezeigt," kam di® Anordnung der Öffnungen der Kammern 22 unä 34 j@d@efe s© sein« daß eine kleine bekannte positive Druckkompensation ist, die eine bevorzugte Messung darstellen kam, direkt an der Quelle der Messung eine vorgegebene Kornpensationsdruckfunktlon zu schaffen» Dieses Merkmal ist wichtig, well hierdurch häufig die Notwendigkeit einer zusätzlichen Kompenaatioasvorrichttmg, beispielsweise bei den Druckanzeigeinstrumentan,

Anspruch® ι

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Claims

Patsntansprü eh ®

Kurse Meßsonde eur Eraittlimg statischer mitteldriieke mit einer eich seitlich erstreckenden Tragßtrebe zur Befestigung der Sonde in einem Abstand von einer in einem Strömungemitte Istrom befindliche Außenfläche und mit einem kursen Sondengehl&@® _t dadurch gekennzeichnet, daß das SondengehfUase eisen ersten Abschnitt (26) mit in Längsrichtung verlaufender Achse und eine Oherflächenunregel&äßigkeit (2?) zwischen diesem ersten Abschnitt %m& der 2r©g®te®be (13) aufweist, daß diese Oberfläßhenunregelmäßigkeit wenigstens einen Abschnitt heeitst, der eine In Beeug auf den StrSmungsmittelfluß stromauf gewandte Fläche aufweist» daß eine erste Einrichtung (22 ₉ 37) sur E^ mittlung des statischen Brücke« Tortianden ist, daß eine erste Öffnung (25, 24) in Scmdengehäuse mit dieser ersten Einrichtung sur Ermittlung des statischen Druckes in Verbindung steht, dai &£.$ Boz^Lm vänrend des Ströfflungsmittelflusses ISngs der Sonde ein determinierbares, gemessenes Profil (42) des statischen Druckes aufweist, daß die Oberfläehenunregelmäßig» keit stromauf von ±)ar eilten gemessenen Anstieg de® statischen Druckes verursacht und daß die erste Öffnung an einer Stelle angebracht ist, an der dieser gemessene statische Druck in «i£sa*m hältnie sum örtlichen statischen 2%m@l: eteht
2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch daß die erst· öffnung (23« 24) Innerhalb dse Sondenabschnittes (26) engeordnet ist«,

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3. Sonde nach einemder Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenunregelmaßigkeit (27) einen zunehmenden Querschnitt der äußeren Oberfläche umfaßt. .
4. Sonde nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde einen zweiten Abschnitt (28) des Sondengehäuses von größerem Querschnitt als dem des ersten Sondenabschnittes (26) aufweist, und daß diese Oberflächenunregelmäßigkeit (2?) eine Ubergangsfläche zwischen dem ersten Sondenabschnitt und dem zweiten Sondenabschnitt bildet.
5· Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Einrichtung (34-, 56) sur Ermittlung des statischen Druckes vorgesehen.ist, daß eine zweite Öffnung (35» 36) im Sondengehäuse mit dieser zweiten Einrichtung in Verbindung steht, daß die erste Öffnung (23, 24) sich im ersten Sondenabschnitt (26) befindet, daß die zweite Öffnimg einen Abstand in axialer Längsrichtung der Sonde von der ersten öffnung aufweist und in einem gewünschten Verhältnis zur Oberflächenunregelmäßigkeit (27) angeordnet ist, derart, daß die an der ersten und an der zweiten öffnung gemessenen statischen Brücke In einem gewünschten Verhältnis zueinander stehen.
6. Soöfe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Einrichtung zur Ermittlung des statischen Druckes jeweils eine innerhalb d@s Sondengehäuses ausgebildete Hammer (22, 34) umfassen.

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7. Sonde nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Öffnung (23« 24; 35, 36) in axialer I&agsriehtung der Sonde einen minimalen Abstand von 9 »5 a» auf-
8. Sonde nach Anspruch 5 t dadurch gekennzeichnet ₉ daß der zweite Soodenabschnitt (23) In Ricirfcm^ des relativen Strömungsmittelflusses auf den ersten Sondenabschnitt (26) folgt, wobei Sie Strebe (13) an dem zweiten Sondenabschnitt befestigt ist.
9. Sonde nach einem der Ansprüche 5 ©tar S₉ dadurch gekennzeichnet, daß der erste nml ά&τ zw@ifc® abehnltt zylindrisch sind.
10. Sonde nach Anspruch 9* ctaduTOÄ gekeniiseielinet, daß der Übergangsbereich (2?) sine im wes@nt;li®nen konische Außenfläche aufweist, die das. ersfcea und d@n sweiten (28)
miteinander verbindet ·
11. Bernd® nach einem d@v MsmgsuchB 5_S B₅ 9 ©sä©r

daß der

längs der Honde einem normal®ii Stön^igab®r®i«s& dee Brackfeldes Tor der Strebe (13) ®rs®ngt₉ M©b»i diese normale Störung einen sunelm®nd«si Imik Muter der Soadeaapits® Terursacht, uM wotel ta* abschnitt (2?) eine Größe aufw@lst® ü±e eise liche Druckfeldstöruag erzeugt_s die in der lage 1st, einem Teil der Druekfeldstöruiig vor ä&r Strobe (13) entgegenzuwirken und ein© .gone

in d©m normalen Stönmg3barei@li_la©nr©rsuriLfen_s weon das Strömungsmittel relativ zur Sonde fliaSt, wobei wenigstens eine der öffnungen (23 ₃ 3*» 35 ₈ 36) sur Ermittlung des Druckes in der Eon© almehm@iidezi Druckes liegt, die durch den übergangsabeciinitt ©rseugt;

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