Датчики потока

[22sobaki.livejournal.com]

Астронавтка проходит подготовку на макете российского сегмента МКС:


"В нижней части люка, в области жёлтого кольца, вы можете заметить два датчика воздушного потока. Они устанавливаются на всех люках российского сегмента, и автоматически активируются при появлении сигнала тревоги «быстрая разгерметизация». При этом члены экипажа переходят в свой «Союз», чтобы начать процедуру проверки герметичности для возвращения домой, а все вентиляторы отключаются. Благодаря этому циркуляция воздуха в отсеках российского сегмента прекращается, и эти датчики позволяют в течение нескольких минут оценить ситуацию и определить место утечки или дать общее указание на американский сегмент Станции".

Каков принцип действия этих датчиков?
(фото по клику увеличивается, и даже марка читается "ИП-1 преобр.потока", но толком ничего не гуглится)

Естественно, отсюда.

Comments

[vasya-ivanov-lj.livejournal.com]

Ультразвук+допплер например?
Чисто пальцем в небо, ну потому что а как ещё.

[22sobaki.livejournal.com]

Если б меня попросили такую штуку придумать, я б для начала предложил пластину, отгибаемую воздухом. Типа реле протока. Скорость можно грубо оценить и направление, в невесомости работает, уход никакой.

[vasya-ivanov-lj.livejournal.com]

Думаю не те скорости.

[ikaktys.livejournal.com]

два терморезистора, один с подогревом, поток его охлаждает в зависимости от скорости

[biglebowsky.livejournal.com]

Если предположить, что датчик симметричный - с обратной стороны коммингса люка висит точно такая же белая коробочка, мы ее просто не видим,
то можно ввести еще одно предположение: обе коробочки тупо меряют давление, по разности давлений можно приближенно вычислить скорость потока через открытый люк.

Странности.
1)
Маленькие скорости воздушного потока удобнее мерять ультразвоковым анемометром.
Если нужна совсем обалденно высокая точность - добавить в воздух пылинок, подсветить пылинки лазером и мерять скорости пылинок на оптике.
Еще можно мерять скорость по охлаждению нагретой проволочки.
Можно за обдуваемым цилиндром организовать "дорожку Кармана".
Можно использовать механический анемометр с вращающимися лопастями.
Однако, мерять небольшие скорости воздуха именно через разность давлений - совсем никудушная точность.

2) Приборчик сделан так, что мешает закрытию люка.

[22sobaki.livejournal.com]

Мне кажется, будет крошечный перепад давления. Очень малое аэродинамическое сопротивление у такого большого люка + очень маленькие скорости. Плюс всякие вихри в месте установки датчика, вообще непонятно что измеряем.

[100-kitaizev.livejournal.com]

Судя по всему эти датчики переносные. Крепежа нет. Подвешены на гнутый провод. Питание и обмен данными осуществляется по белому кабелю.

Что нашёл:
ИП1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ С УНИФИЦИРОВАННЫМ ТОКОВЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ.

НАЗНАЧЕНИЕ
Для преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления и термопар в унифицированный электрический выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА. ИП обеспечивают непрерывное преобразование сигналов от первичных преобразователей в унифицированный токовый выходной сигнал

[biglebowsky.livejournal.com]

Превосходно!
Значит, нагретая проволочка.

Чтобы полностью удостовериться, хорошо бы еще найти картинку этих "ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ С УНИФИЦИРОВАННЫХ " - совпадут ли они по внешнему виду с обсуждаемым ""ИП-1"?

[100-kitaizev.livejournal.com]

Не проволочка, но принцип тот же.
То что я нашёл, по виду отличалось. По размеру - вроде как совпадает, а корпус можно сделать любой.

[zelenyj-at-lj.livejournal.com]

Предположительный принцип работы, основываясь на законах аэродинамики. Скорость воздуха в прямоугольной рамке преобразовывается в давление (закон Берулли). Трубка в сторону от люка - референс давления. Датчика два для надежности, а не для "стерео". Такие датчики должны быть на каждом переходе между отсеками. Чем ближе датчик к отсеку с разгерметизацией, тем больше скорость движения воздуха. А то, что они закреплены на проволочках, показывает их экспериментальность.

[cheslav-kara.livejournal.com]

Больше всего это похоже на т.н. калориметрический датчик потока.
Вот готовое описание принципа действия с sensors.ru : "Электронные датчики и реле потока используют в работе калориметрический принцип переноса тепловой энергии потоком жидкости. В корпусе датчика потока располагаются два терморезистора и источник нагрева. Источник нагрева повышает температуру среды, что фиксируется терморезисторами. Протекая, жидкость забирает часть тепла и источник охлаждается. Мерой измерения скорости потока служит изменение температуры во время охлаждения. Второй терморезистор служит для компенсации разности температур, ведь изменение температуры среды может исказить результат измерения. Плюсы калориметрических датчиков потока: Компактные размеры. Датчики потока работают без механических частей, поэтому на результат измерения не влияет позиция монтажа"
http://www.sensor.ru/catalog/datchiki_potoka/teplovye/

Еще раз по-простому : в желтой "штучке" - термопара. Когда воздух начинает течь, она охлаждается и датчик это фиксирует. Преобразователь ИП-1 служит для преобразование сопротивления в стандартный выходной сигнал (4-20 mA, например).
http://диагностика-измерения.рф/products/id1528/

Два датчика - дублирование для надежности.

[22sobaki.livejournal.com]

Предположим. Как определяется направление движение воздуха?

ПС. Наверно, не термопара все ж, а термометр сопротивления.

[cheslav-kara.livejournal.com]

Направление датчик никак не определяет. Только скорость потока.

Возможно направление тока воздуха можно определить косвенно - по расположению датчиков. Скажем, если поток будет "в люк", то датчики будут обдуваться, а если "из люка" - то нет.
А может направление и вообще не важно. Раз засвистело - значит где-то дырка. Быстро прячемся в "Союз", надеваем скафандры, а потом разбираемся, что и где.

Ну да, термометр сопротивления - как в описании.

[22sobaki.livejournal.com]

Да вроде в том и история, что направление утечки определяется - в каком отсеке свистит

>эти датчики позволяют в течение нескольких минут оценить ситуацию и определить место утечки или дать общее указание на американский сегмент Станции

[vambr.livejournal.com]

Так датчиков явно два с каждой стороны люка. И так расположены, что один обязательно оказывается в тени потока. Так что определить направление становится элементарно.

[cheslav-kara.livejournal.com]

Моя ошибка: желтая штука в нижней части - ввод кабеля, а не рабочий орган. Синие проволоки - крючок для того, чтобы зацепить за люк и только. Так то рабочий орган видимо в рамке, которая сверху.
Хорошо бы фото прибора поближе :)))

[crower]

Разместить несколько датчиков вокруг нагревателя. Которые больше греются, туда и поток воздуха направлен. Но устройство тогда должно быть плоским и на фото, конечно, не оно.

[p2004r.livejournal.com]

Если там два терморезистора "в тени" друг друга, то и охлаждаться будет со стороны входа потока.

[fiksabulta.livejournal.com]

Исходя из описания - датчик направления потока воздуха, рабочий орган - рамка в верхней части корпуса, скорее всего на УЗ. Синие проволочины - крючок для подвешивания в створе люка, дабы при необходимости прибор можно было быстро сбросить.

[melbu.livejournal.com]

Первое, что приходит в голову, два датчика калориметрических датчика, как в ДМРВ в автомобиле.

[saidpod.livejournal.com]

Вероятно датчики измеряют разность эл.потенциалов ионов воздуха при прохождении потока через рамки.

[22sobaki.livejournal.com]

А электрический потенциал ионов при прохождении через рамку почему меняется?

[saidpod.livejournal.com]

не сам потенциал, а изменения количества положительных или отрицательных ионов проходящих через рамку в случае утечки, понятно что нужна очень чувствительная система, менбрана не подходит, химический анализатор слишком громоздкий и не быстрый, а тут требуется очень быстрый метод измерений.

[-oxpa-.livejournal.com]

http://www.spaceref.com/iss/ops/russ.segment.act.deact.r.pdf
забавное нагуглилось пока. Там есть про этот ИП-1

[22sobaki.livejournal.com]

СНЯТИЕ ИП-1 С ЛЮКА ГА-СУ([PMA-1])
Обилие аббревиатур, несомненно, радовало иностранных космонавтов)

[scope169.livejournal.com]

[-oxpa-.livejournal.com]

вот именно так написана английская версия инструкции.

[vkorehovisback.livejournal.com]

У OMRON тоже есть такие датчики.

https://youtu.be/O1rVcblbSaQ

[vkorehovisback.livejournal.com]

https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Omron%20PDFs/MEMS%20flow%20Sensors.pdf

[22sobaki.livejournal.com]

Симпатичные.

[vkorehovisback.livejournal.com]

у меня такие стоят после рекуператора, измеряют реальные показатели воздухообмена, очень доволен.
достаточно чувствительные.

[deadmanru.livejournal.com]

>Астронавтка

Может космонавтка не?

[22sobaki.livejournal.com]

Няп, они остаются астронавтами, независимо от того, что летят на "Союзе"

INTERFAX.RU - Спускаемый аппарат космического корабля "Союз МС-05" с российским космонавтом и двумя астронавтами НАСА и ЕКА вернулся с Международной космической станции (МКС) на Землю днем в четверг
http://www.interfax.ru/world/591792