[image]

Установка для проверки высотомера...

 
+
-
edit
 

Sputnik

новичок
Как-то рассматривал я свой высотомер для модели ракеты (Altimeter MicroSensor V3 от eagletreesystems.com) и подумал: "а не испытать его на полную высоту, что он может показать, но на земле...". На его беду рядом оказался большой шприц на 150мл. Высотомер с батарейкой были запихнуты внутрь шприца, поршень вдвинут, отверстие заткнуто и поршень двинулся обратно...
Напрасно высотмерчик отчаянно мигал своим индикатором сквозь пластик шприца, легким движением поршня он быстренько очутился как бы на высоте трёх километров. Ну что же, прибор вообщем-то работает нормально, но насколько точно он работает ?
Была изготовлена на скорую руку экспериментальная установка - стойка + линейка + шланг от гидроуровня (получился U-манометр) + шприц с высотомером.
Из параметров атмосферы стандартной прикинул, что изменение давления при подъеме на высоту 1км соответствует перепаду 1168 мм водяного столба.
Начинаем эксперимент - выдвигаем поршень шприца пока перепад уровня U-манометра не достигнет 1168 мм и смотрим что показывает высотомер.
Мой выстомер показал не точно 1000, а 1047 м.
Прикреплённые файлы:
u-1.JPG (скачать) [46 кБ]
 
u-2.jpg (скачать) [45 кБ]
 
 
   7.07.0
Это сообщение редактировалось 20.02.2012 в 00:12
+
-
edit
 

Sputnik

новичок
Установка пока технически несовершенна, скорее демонстрация принципа.
Так как U-манометр был наскорую руку выполнен из мягкой силиконовой трубки, то показания его немного неверны, от 0 уровень поднимался на 584 мм, а опускался лишь на 570. Это из за того, что трубку немного плющит перепадом от разряжения внутри и атмосферы наружи. Для качественного измерения U-манометр должен быть жестким, стеклянным или пластиковым, тогда высотомеры можно проверить/откалибровать с точностью практически плюс минус 1 метр.
Но в силиконовой трубке нет заметных глазом менисков, таких больших как в стеклянных.
Еще стоит подключить два шприца паралельно, один большой, а другой маленький, для тонкого изменения давления, так пошень рывками движется, а столб воды инерционный, и прибор чует колебания уровня. Можно сделать вывод проводов и смотреть сразу на компьютере как меняется высота.
Прикреплённые файлы:
u-3.JPG (скачать) [73 кБ]
 
u-4.JPG (скачать) [60 кБ]
 
 
   7.07.0
Это сообщение редактировалось 21.02.2012 в 20:39

RocKI

опытный

Sputnik> Мой выстомер показал не точно 1000, а 1047 м.

В формуле давления присутствует температура. Может он её учитывает. Или настроен не на стандартную.
   8.08.0

Ckona

опытный
★☆
Sputnik>> Мой выстомер показал не точно 1000, а 1047 м.
RocKI> В формуле давления присутствует температура. Может он её учитывает. Или настроен не на стандартную.

Неизвестно - каков класс точности измерительного преобразователя высотомера.
5 процентов - не так уж и плохо.
   

Sputnik

новичок
RocKI> В формуле давления присутствует температура. Может он её учитывает. Или настроен не на стандартную.
Altimeter Microsensor
"не требует калибровки пользователем и имеет передовую температурную компенсацию"
Значит поправку на текущее давление и температуру надо вносить в расчет перепада уровней, да и подождать пока вода в шланге примет температуру окружающего воздуха.

Как это вычислить, подскажите ?
   7.07.0
Это сообщение редактировалось 22.02.2012 в 18:34

RocKI

опытный

Sputnik> Как это вычислить, подскажите ?

Копался я в этом вопросе. Мутное это дело. Не зря в авиации различают реальную и приборную высоту. Очень трудно учесть все факторы. Поэтому, когда говорят о точности высотомера, например, 1 м, то имеют ввиду скорее его чувствительность, а не точность показания реальной высоты.
Обычная теор. формула для перепада
P=Po*exp(-M*g*H/R/T)
M = 0.0289644 'air molar mass mol/kg
R = 8.31447 ' universal gas constant J/(mol*K)[/b]
g = 9.80665 ' gravity m/(s*s)

Тут проблема в том, что некоторые компоненты формулы (g, T) сами являются функцией высоты. Влажность тоже там вмешивается. На малых высотах это не суть важно, но выше километра уже может сказаться. Т.е. сама формула несколько академична. Даже если ты учтешь влияние высоты на все параметры, в показателе экспоненты все равно нужен еще коэффициент. По моим прикидкам в районе 0,9.

Видишь, возникает вопрос о смысле такой проверки. Прибором, не имеющим прямого отношения к высоте, ты пытаешься проверить другой прибор, который тоже меряет высоту косвенным образом. Единственное, что ты можешь показать, это зависимость показаний высотомера от перепада давлений при комнатной температуре.
   9.09.0

Sputnik

новичок
RocKI> возникает вопрос о смысле такой проверки.
Есть смысл, когда читаешь Вопрос по альтиметрам., а на соревнованиях спортивная модель ракеты улетевшая в "невидно нифига" привозит в приборе 30м, а взорвавшаяся над стартом 500м, начинаешь искать пути проверки.
"Стандартаня атмосфера" при температуре +15 градусов, если в формулу подставить температуру для +25 градусов, то высоту перепада водяных столбов надо уменьшить где-то на 33 мм. То есть тогда мой альтиметр показывал в эксперименте 1047 м, то при температуре в опыте +25 рассчетный перепад будет именно 1168 мм.
Похоже заявленное "Measures altitude up to approx 10,000 Feet (3048 Meters) Above Sea Level, with approx 4 Foot (1 Meter) Resolution" выполняется.
Новая версия альтиметра V4 уже "Measures altitude up to approx 20,000 Feet (6096 Meters) Above Sea Level · Resolution: approx. ± 1 foot (0.3 Meters)".
   7.07.0
Это сообщение редактировалось 06.03.2012 в 19:23
Sputnik> Есть смысл, когда читаешь Вопрос по альтиметрам., а на соревнованиях спортивная модель ракеты улетевшая в "невидно нифига" привозит в приборе 30м, а взорвавшаяся над стартом 500м, начинаешь искать пути проверки.
С записывающим высотомером такая ситуация просто невозможна. Правила FAI требуют использования записывающих альтиметров на соревнованиях.
   10.0.210.0.2
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

Sputnik> ...а взорвавшаяся над стартом 500м, начинаешь искать пути проверки.

Это похоже из-за скачка разряжения, образовавшегося после ударной волны, фиксируется минимальное значение давления.
   8.08.0
+
-
edit
 
SashaMaks> Это похоже из-за скачка разряжения, образовавшегося после ударной волны, фиксируется минимальное значение давления.
Это скорее просто механическая перегрузка датчика давления. Они к ней весьма чувствительны.
   10.0.210.0.2

SashaPro

аксакал

GOGI> Это скорее просто механическая перегрузка датчика давления. Они к ней весьма чувствительны.

Это если датчик неправильно ориентирован в корпусе ракеты.
   8.08.0
+
-
edit
 
При взрыве ориентация датчика пофигу :)
   10.0.210.0.2

Serge77

модератор

GOGI> С записывающим высотомером такая ситуация просто невозможна. Правила FAI требуют использования записывающих альтиметров на соревнованиях.

Действительно требуют? Неужели ко мне прислушались? )))
   10.0.210.0.2

RocKI

опытный

RocSputnik> если в формулу подставить температуру для +25 градусов, то высоту перепада водяных столбов надо уменьшить где-то на 33 мм. То есть тогда мой альтиметр показывал в эксперименте 1047 м, то при температуре в опыте +25 рассчетный перепад будет именно 1168 мм.

Это только означает, что зависимость H(P) в алтиметре задана этой формулой и больше ничего. Это и есть "приборная высота". Я сравнивал данные расчета с реальными замерами синоптиков, совпадение не очень. К примеру, для высоты 1000м разница реальной и расчетной высоты может достигать 14-15 м. В принципе, это не очень страшно, но о точности 1 м речи быть не может. Может идти разговор только о чувствительности. Соревноваться можно, если использовать однотипные высотомеры и понимать, о какой высоте идет речь.
   9.09.0

Sputnik

новичок
Конечно, какой еще другой формулой может быть она задана. Мне больше километра и не надо. Будет качественный U-манометр еще посмотрю учитывает ли высотомер, что температура с высотой уменьшается.
Проверка приборов самолета заключается в сличении показаний проверяемого прибора с
показаниями точно выверенного контрольного прибора, например с помощью комбинированной
поверочной установки КПУ‐3. Там ведь принцип точно такой-же - насосом ручным создаётся разряжение и смотрим на два прибора. Так как такой установки у меня нет, то я пытаюсь её сделать из подручных средств. Но ведь эталонный прибор тоже настраивали как-то? Водяной стролб, на мой взгляд, вполне подходит на роль эталона, которым можно проверить модельные альтиметры разных изготовителей.
GOGI> Правила FAI требуют использования записывающих альтиметров на соревнованиях.
Что такое записывающий альтиметр ?
   7.07.0
Это сообщение редактировалось 07.03.2012 в 18:56
Sputnik> Что такое записывающий альтиметр ?
Альтиметр который не только максимальную высоту сохраняет но и весь профиль полета.
   10.0.210.0.2
Sputnik>Будет качественный U-манометр еще посмотрю учитывает ли высотомер, что температура с высотой уменьшается.
Как он это может учитывать? Слишком быстро ракета летит, чтобы успевать еще и температуру измерять.
   10.0.210.0.2
Serge77> Действительно требуют? Неужели ко мне прислушались? )))
Да, сейчас это есть в правилах, не реже 10 отсчетов в секунду. И при этом совершенно дурацкое требование после полета индицировать максимальную высоту полета светом или звуком.
   10.0.210.0.2

Invar

аксакал
★☆
Sputnik> .... Водяной стролб, на мой взгляд, вполне подходит на роль эталона, которым можно проверить модельные альтиметры разных изготовителей.

С эталонностью там не очень ;) С вакуумметрами не очень близко, но с U образными манометрами расстались недавно.
Начиная с единицы -перевод в Па -через g считаем, что константа для данной местности.
Плотность воздуха обычно нафик - много меньше воды (1/800), тем более ртути. Если точный водяной диф под приличным давлением (сколько держит стекло - тема отдельная и довольно щекотливая) -поправка ощутима.
Вода - дистиллят, краска по вкусу: пользовались чем-то из индикаторов химлаборатории главное чтоб хорошо смывалась/отмывалась и хорошая укрывистость, трубки для воды приличного диаметра миллиметров 10...15. Материал стекло, для суровых пользователей видел фторопласт и ПЭ - намного живучее, но отсчитывать неудобнее, посему не любят. Точность отсчёта 1...2 мм, мениск при однотипном отсчете на U образном неважен, но удобнее и точнее по центру трубки. На ртутном барометре было приспособление с нониусом - отсчитывали десятые.
Линейки лучше две симметричных от нуля, причём одна с "перевёрнутой" шкалой.
Пассаж по сечению? интересен, никогда всерьёз не задумывался как к этому подвязать доп погрешность - есть ведь и чашечные манометры. Объясни пожалуйста.
На температуре воды - ещё примерно полпроцента в жару в минус.
Выставлять чудо-агрегат по отвесу.

Извиняюсь за очевидность, пост собственно ради вопроса о сечении.
   

Sputnik

новичок
GOGI> Как он это может учитывать? Слишком быстро ракета летит, чтобы успевать еще и температуру измерять.
Как как, расчетом конечно, типа процессор в полете смотрит на таблицу "стандартной атмосферы" и вносит поправки в высоту.
Invar> есть ведь и чашечные манометры
Да, именно он и получился из-за деформации мягкой трубки, только с небольшой разницей в сечениях чашки и столба.
   7.07.0
Это сообщение редактировалось 08.03.2012 в 10:38

RocKI

опытный

Sputnik> Конечно, какой еще другой формулой может быть она задана.

Никакой формулой она задана быть не может. Грубо говоря её можно измерить только линейкой. Все формулы с косвенными параметрами - это некая модель имеющая свое приближение. А модели на базе давления еще и не самые точные. И ты, со своей проверкой, одну модель проверяешь другой. Точнее идеалистическую модель проверяешь идеалистическими условиями. Проверка модели моделью не дает никакого представления о реальной высоте, впрочем как и о точности самих моделей.
   10.0.210.0.2

Ckona

опытный
★☆
RocKI> не дает никакого представления о реальной высоте, впрочем как и о точности самих моделей.

Точность моделей атмосферы известна - самолеты ж летают с баровысотомерами, во всех инструкциях, НЛГС (нормах летной годности самолетов) и диспетчерских интервалах эшелонов фигурируют цифры от 200 до 300 метров - правда, для механических приборов с диапазоном 0-8(10) тыс.м.
То есть относительная погрешность для этих пределов - два-три процента, не так уж и плохо.
Почему бы не утвердить эту относительную погрешность для наших моделей ?
100 метров плюс-минус три метра. Или 600+-30.
   
UA Non-conformist #09.03.2012 00:15  @Ckona#08.03.2012 23:28
+
-
edit
 

Non-conformist

аксакал

Удалено автором.
   
Это сообщение редактировалось 09.03.2012 в 00:37
+
-
edit
 

pillot51

опытный

Sputnik> Конечно, какой еще другой формулой может быть она задана. Мне больше километра и не надо. Будет качественный U-манометр еще посмотрю учитывает ли высотомер, что температура с высотой уменьшается.

Этого можно достичь с мгновенной работой термокомпенсирующего узла , если будет использован встроенный датчик В МК как это сделано у польского альтиметра , то данные будут похожи на полный бред , т.к. парни лётчики прогревают прибор своими пальцами при монтаже до температуры 30 градусов и более ,и эта погрешность будет очень большой при низкой температуре при стартах и не только.Что и происходило с "принятыми" приборами , Выход просто летать от нуля без термокомпенсации или иметь функцию её выключения!, иначе при активной атмосфере - бурном наличии восходящих потоков где перепады температуры значительные все показания приборов будут просто неадекватны даже с мгновенной термокомпенсацией
   6.06.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

pillot51

опытный

И не забывайте также что разница, она же внутренняя полость модели ( контейнер ) для прибора и наружная атмосфера также имеет свою температурную инерцию влияющую за приличных высотах для моделей на показания термокомпенсированного прибора .
   6.06.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru