Σχεδιασμός, κατασκευή , εγκατάσταση και δοκιμαστική λειτουργία συστήματος μετατόπισης αισθητήρων, ελεγχόμενου από Η/Υ, για την αεροσήραγγα ανοικτού κυκλώματος του Εργαστηρίου Μετρήσεων Τεχνικών Μεγεθών
Subject
TPSH::Τεχνολογία::ΡευστοδυναμικήKeywords
Σύστημα μετατόπισης αισθητήρων ; Αεροσήραγγα ανοικτού κυκλώματος ; Μηχανικοί αισθητήρες ; Μηχανική ρευστώνAbstract
Η μελέτη φαινομένων και προβλημάτων που σχετίζονται με τη Μηχανική
Ρευστών, μπορεί να επιτευχθεί με δύο ξεχωριστές μεθόδους. Η μία από αυτές είναι η
θεωρητική προσέγγιση του αντικειμένου μέσω μαθηματικών μοντέλων, από τα οποία
εξάγονται τα χαρακτηριστικά της ροής των ρευστών καθώς και οι θερμοδυναμικές
παράμετροι του συστήματος. Η άλλη μέθοδος βασίζεται στη πραγματοποίηση
πειραματικών μελετών, οι οποίες περιλαμβάνουν εξοπλισμό προσομοίωσης της ροής
του ρευστού, μακέτες και υπό κλίμακα μοντέλα των υπό μελέτη αντικειμένων καθώς
και συστήματα μέτρησης και καταγραφής των μεγεθών που μετρώνται.
Μία ευρέως διαδεδομένη πειραματική διάταξη προσομοίωσης της ροής του αέρα
είναι η αεροδυναμική σήραγγα. Εντός του θαλάμου δοκιμών της, τοποθετείται το
επιθυμητό αντικείμενο και κατά τη διάρκεια της λειτουργίας της διάταξης,
λαμβάνονται οι επιθυμητές μετρήσεις. Το είδος των δεδομένων που εξάγονται
ποικiλει. Ενδεικτικά, μπορούν να προσδιοριστούν οι δυνάμεις που ασκούνται στο
μοντέλο, η ταχύτητα καθώς και η δυναμική πίεση του ρευστού σε συγκεκριμένα
σημεία.
Η λήψη των προαναφερθέντων μετρήσεων, εκτός των ασκούμενων δυνάμεων,
προϋποθέτει τη χρήση συγκεκριμένων αισθητήρων, οι οποίοι βρίσκονται εντός του
θαλάμου δοκιμών και εδράζονται σε κατάλληλο μηχανισμό, ο οποίος συγκρατεί και
μετατοπίζει τα αισθητήρια όργανα στις επιθυμητές συντεταγμένες. Η ύπαρξη ενός
τέτοιου συστήματος εξασφαλίζει την ασφαλή παραμονή του αισθητήρα στη θέση που
απαιτείται, απουσία ταλαντώσεων εξαιτίας της ροής του αέρα. Παράλληλα, επιτρέπει
την ικανοποιητική ακρίβεια μέτρησης και την επίτευξη υψηλής επανάληψη
των συντεταγμένων θέσης.
Στα πλαίσια εκπόνησης της παρούσας πτυχιακής εργασίας, μελετάται και
αναπτύσσεται ένα ηλεκτρονικά ελεγχόμενο σύστημα συγκράτησης και μετατόπισης
αισθητήρων πέντε βαθμών ελευθερίας για την αεροοήραγγα ανοικτού κυκλώματος
του Εργαστηρίου Μετρήσεων Τεχνικών Μεγεθών. Το σύστημα αυτό, το οποίο
περιλαμβάνει στοιχεία από υπάρχουσες διατάξεις μετατόπισης αισθητήρων, καλύπτει
πλήρως τις απαιτούμενες προδιαγραφές λειτουργίας, ενώ η διαμόρφωσή του
βασίστηκε στην μεθοδολογία εύρεσης κατασκευαστικών λύσεων του G. Pahl.
Abstract
The study of phenornena and problems related to Fluid Mechanics, can be acrueved
by two separate methods. One of these is the theoretical approach of the studying
object by the use of mathematical models that describe the characteristics of the
fluid's flow and the thermodynamic properties of the system. The other method is
based on experimental processes, which include specialized systems for the
simulation of the flow, maquettes and accurate scale models of the real objects, plus
precise equipment wruch is necessary for the measurernents extraction.
Α well known experimental apparatus for the simulation of the air's flow, is the
wind tunnel. The desired object is placed within the testing chamber and during the
air flow, the measurement process can take place. The kind of data that can be
extracted, varies significantly. Usually, trus includes values of the forces that act on
the model, the air's speed, as long as with the dynamic fluid pressure on specific
points of the model's surface.
This measurernent process, requires the use of soprusticated sensors which are
located within the testing chamber and mounted on a suitable rnechanism that holds
the sensors in place and moves them to the desired coordinates. The existence of such
a system ensures the safe stay of the sensor in the required position, without being
affected by any kind of vibration caused by the air flow. At the same time, this device
allows the achievement of highly accurate measurements, as long as with repeatable
relocations.
The main aim of this thesis, is the study and development of aη electronically
controlled system for the holding and relocation of a group of applied sensors witrun
the testing chamber of the open circuit wind tunnel of the Mechanical Measurements
Laboratory. The technical solution that is provided in the following chapters fulfils
the demand of a five degrees of freedom movement capability. Additionally, this
sys tem , which incorporates various data from existing displacement devices around
the world, the covers the required standards of operation, while its design process was
based on the widespread standardized methodology of G. Pahl.
Number of pages
118 σελ.Faculty
Σχολή Τεχνολογικών ΕφαρμογώνAcademic Department
Τμήμα ΜηχανολογίαςLanguage
GreekCollections
The following license files are associated with this item:
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα