[发明专利]用于测量流的总压的设备及使用该设备的方法

说明书

本发明涉及一种用于测量流的总压的设备。本发明还涉及使用按照本 发明的设备的方法。使飞行器飞行需要了解它的空速，即与涉及的风相关 的速度。该速度是利用传感器确定的，这些传感器感知静压Ps，总压Pt， 迎角α和侧滑角β。α和β提供参照系统或参照框架内与飞行器有关的速度 矢量的方向，Pt-Ps提供该速度矢量的系数(模数)。因此四个空气动力学参 数使得确定飞行器的速度矢量成为可能，而且附带地，使所谓的“转换” 型倾斜旋翼飞行器的速度矢量的确定成为可能。

总压Pt通常使用称作皮托(空速)管的管来测量。这是在其一端开口、 在另一端闭合的管。管的开口端基本面向流。

在皮托管内部，靠近闭合端附近，设置有用于测量内部气压的装置。 位于管上游的气流逐渐变慢，直到在管的入口处达到零速。空速的减慢使 气压增加。该增加的气压形成气流的总压Pt。

实际上，气流会携带极易进入皮托管的固体或液体的颗粒并在管内的 闭合端累积。为了避免这样的破坏压力测量的累积，所述闭合端通常具有 排出孔，任何颗粒都能通过该孔被去除。

颗粒和一些已经进入皮托管的空气都流过所述孔。因此，管内空气的 流动是不完全的而且总压Pt的测量也被破坏。更具体地，为了避免大尺寸 颗粒的累积要做更多的努力，随着排出孔的尺寸增加，总压的测量越容易 被破坏。

相反，通过减小排出孔的尺寸，更多的努力被用于改善总压Pt的测量， 但累积的颗粒要增多的风险就越大。

对于皮托管，因此有必要在总压Pt的测量质量和破坏测量的风险之间 取得折衷，所述风险是由测量处通过气流携带的颗粒引起。

为了降低这种缺点的影响，要使用测量停滞点处总压的探测器。更具 体地，该探测器从气流使至少两股气流流出并使它们彼此接触，以降低它 们的速度。测量在空气被变慢的区域内的压力，而且该测量压力给出流的 总压。象这样的探测器在法国专利申请NO.FR2823846中被公开。

两种类型的探测器，即皮托管和停滞点探测器，都不易受到同样的阻 塞的危险。皮托管易受到小尺寸颗粒的影响，这些颗粒有可能阻塞排出孔。 停滞点管易受到大尺寸物体的影响，比如鸟，这些物体会阻塞流出气流的 区域。

本发明的一个目的是通过提出两种类型的管的组合来解决这个问题。

本发明的另一个目的是，提供一种冗余管，其中总压的测量是通过利 用两种不同的原理。那么，这就限制了任何普通模式的不足，这些不足会 负面地影响用同一原理操作的冗余管。

为此，本发明的主题是一种测量流的总压的设备，它包括皮托管，其 特征在于，它还包括用来在停滞点处测量总压的装置和比较装置，所述比 较装置比较由皮托管测量的压力和测量停滞点处总压的装置所测量的压 力，所述皮托管和测量停滞点处总压的装置被连在一起，并沿着同一轴线 使气流流出流。

本发明的另一主题是一种使用上述设备来测量流的总压的方法，其特 征在于，它由下述组成：

比较测量的压力，

如果两个测量压力之间的差大于给定偏差，那么产生报警，明确只有 较高的压力有很大的可能性作为正确的结果。

在阅读借助附图对一个示意性实施方式进行详细说明的基础上，本发 明会变得更容易理解，而且其它的优点会变得明显，其中：

图1是用来测量流的总压的设备，其包括用来测量停滞点处总压的装 置；

图2是用来测量流的总压的设备，其包括皮托管以及用来测量停滞点 处总压的装置，该测量总压的设备相对于飞行器的外表面被固定；

图3是图2的设备被固定到沿着流的轴线自定向的翼；

图4是执行本发明的设备的方法的各个步骤。

为了清晰起见，在各个图中同样的元件将采用同样的参考序号。

图1是用来测量总压的设备，它的位置相对于所处的飞行器的外表面1 被固定。所述设备被固定到支柱2，而将它安装到外表面1。所述设备包括 含有管道4的中空体3。该设备位于气流中，气流的方向由箭头5表示。

几股气流在环面内从流流出，沿着同一个管道4被引导。更具体地， 管道4包括基本与流方向5成直角敞开的上游端6。管道4具有围绕轴线7 的基本管状形状。