http://22sobaki.livejournal.com/ ([identity profile] 22sobaki.livejournal.com) wrote in [community profile] engineering_ru2017-12-27 09:52 am

Датчики потока

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.

[identity profile] vasya-ivanov-lj.livejournal.com 2017-12-27 07:23 am (UTC)(link)
Ультразвук+допплер например?
Чисто пальцем в небо, ну потому что а как ещё.

[identity profile] vasya-ivanov-lj.livejournal.com 2017-12-28 03:09 am (UTC)(link)
Думаю не те скорости.

[identity profile] ikaktys.livejournal.com 2018-01-09 11:42 am (UTC)(link)
два терморезистора, один с подогревом, поток его охлаждает в зависимости от скорости

[identity profile] biglebowsky.livejournal.com 2017-12-27 07:47 am (UTC)(link)
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.
Edited 2017-12-27 07:48 (UTC)

[identity profile] 100-kitaizev.livejournal.com 2017-12-27 03:00 pm (UTC)(link)
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
Edited 2017-12-27 15:07 (UTC)

[identity profile] biglebowsky.livejournal.com 2017-12-27 03:19 pm (UTC)(link)
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"?

[identity profile] 100-kitaizev.livejournal.com 2017-12-27 03:55 pm (UTC)(link)
Не проволочка, но принцип тот же.
То что я нашёл, по виду отличалось. По размеру - вроде как совпадает, а корпус можно сделать любой.

[identity profile] zelenyj-at-lj.livejournal.com 2017-12-27 07:54 am (UTC)(link)
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.
Edited 2017-12-27 07:54 (UTC)

[identity profile] cheslav-kara.livejournal.com 2017-12-27 08:09 am (UTC)(link)
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.

[identity profile] cheslav-kara.livejournal.com 2017-12-27 08:33 am (UTC)(link)
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.

[identity profile] vambr.livejournal.com 2017-12-27 09:13 am (UTC)(link)
Так датчиков явно два с каждой стороны люка. И так расположены, что один обязательно оказывается в тени потока. Так что определить направление становится элементарно.

[identity profile] cheslav-kara.livejournal.com 2017-12-27 11:56 am (UTC)(link)
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: (Crower)

[personal profile] crower 2017-12-27 12:36 pm (UTC)(link)
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.

[identity profile] p2004r.livejournal.com 2017-12-27 06:15 pm (UTC)(link)
Если там два терморезистора "в тени" друг друга, то и охлаждаться будет со стороны входа потока.

[identity profile] fiksabulta.livejournal.com 2017-12-27 09:15 am (UTC)(link)
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.

[identity profile] melbu.livejournal.com 2017-12-27 09:30 am (UTC)(link)
Первое, что приходит в голову, два датчика калориметрических датчика, как в ДМРВ в автомобиле.

[identity profile] saidpod.livejournal.com 2017-12-27 11:12 am (UTC)(link)
Вероятно датчики измеряют разность эл.потенциалов ионов воздуха при прохождении потока через рамки.

[identity profile] saidpod.livejournal.com 2017-12-27 09:51 pm (UTC)(link)
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.

[identity profile] -oxpa-.livejournal.com 2017-12-27 12:54 pm (UTC)(link)
http://www.spaceref.com/iss/ops/russ.segment.act.deact.r.pdf
забавное нагуглилось пока. Там есть про этот ИП-1

[identity profile] -oxpa-.livejournal.com 2017-12-28 12:44 pm (UTC)(link)
вот именно так написана английская версия инструкции.

[identity profile] vkorehovisback.livejournal.com 2017-12-27 10:48 pm (UTC)(link)
У OMRON тоже есть такие датчики.

https://youtu.be/O1rVcblbSaQ

[identity profile] vkorehovisback.livejournal.com 2017-12-27 10:48 pm (UTC)(link)
https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Omron%20PDFs/MEMS%20flow%20Sensors.pdf

[identity profile] vkorehovisback.livejournal.com 2017-12-28 09:20 pm (UTC)(link)
у меня такие стоят после рекуператора, измеряют реальные показатели воздухообмена, очень доволен.
достаточно чувствительные.

[identity profile] deadmanru.livejournal.com 2018-02-08 04:30 am (UTC)(link)
>Астронавтка

Может космонавтка не?