專利名稱：一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種伺服油缸驅(qū)動的移動式壓力測量裝置，尤其是涉及一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，能夠?qū)︼L洞流場的軸向截面壓力進行動態(tài)測量。
背景技術(shù)：
隨著我國新一代飛行器的發(fā)展，對于飛行環(huán)境模擬的真實性和試驗結(jié)果的精準度提出了更高的要求:飛行器定型試驗和特種試驗必須在流場品質(zhì)優(yōu)良、測控系統(tǒng)精度高的超聲速風洞中進行。我國現(xiàn)在已經(jīng)建立了一些超聲速風洞，在這些超聲速風洞建設過程中，必須要對風洞流場進行調(diào)試，調(diào)試的好壞將直接影響到風洞性能的好壞。風洞的調(diào)試過程中需要進行流暢壓力測量，現(xiàn)有的固定位置流場壓力測量裝置已經(jīng)無法滿足試驗需求，而且其在動態(tài)測量及防沖擊方面更存在很多難以彌補的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，該校測裝置包括伺服油缸、伺服油缸支撐架、推桿、中部支架、測壓管、測壓管支撐架和掃描閥，所述的伺服油缸固定在伺服油缸支撐架上，所述的推桿的一端與伺服油缸的活塞桿連接，推桿的另一端穿過中部支架并與測壓管支撐架連接，所述的測壓管布設在測壓管支撐架上，該測壓管與掃描閥連接。優(yōu)選的，所述的測壓管支撐架為十字形支撐架，所述的測壓管設有多個，所有的測壓管均布在十字形支撐架上。優(yōu)選的，所述的十字形支撐架的上端和下端分別設有彈簧式行走車輪，十字形支撐架的左端和右端分別設有固定式橡膠輪。優(yōu)選的，所述的測壓管支撐架為一字型支撐架，所述的測壓管設有一個，測壓管設在一字形支撐架的前端。優(yōu)選的，所述的校測裝置還包括用于支撐一字型支撐架的前端支撐架。優(yōu)選的，所述的掃描閥為集成有多個壓力傳感器的掃描閥，壓力傳感器與測壓管連接。優(yōu)選的，所述的伺服油缸上設有用于檢測伺服油缸活塞桿位移的直線位移傳感器。優(yōu)選的，所述的伺服油缸采用板式連接，伺服油缸底部設有緩沖設備。優(yōu)選的，所述的伺服油缸支撐架為葉片式，與伺服油缸連接形成X形狀。優(yōu)選的，所述的校測裝置還包括線管，所述的掃描閥設置在線管內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:[0016]1、既能夠精確測量風洞流場壓力分布，又能夠在風洞啟動及停車時將測量裝置回收到安全位置，避免沖擊損壞，同時還能夠進行動態(tài)測量，具有減少調(diào)試車次、提高試驗效率、節(jié)約能源損耗。2、針對2mX 2m超聲速風洞啟動、關(guān)車沖擊大的特點，采取了在安全位置啟動和關(guān)車方式，提高了校測裝置工作的安全性，同時通過低摩擦高精度伺服油缸保證了裝置運行中的精確位置及數(shù)據(jù)的準確性，實現(xiàn)風洞流場壓力全面、精準顯示，為優(yōu)化不同馬赫數(shù)下的流場品質(zhì)提供準確的依據(jù)。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的一種測壓管支撐架的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實用新型的另一種測壓管支撐架的結(jié)構(gòu)圖；；圖4是本實用新型的伺服油缸及伺服油缸支撐架連接部分的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標注說明:I是伺服油缸支撐架、2是伺服油缸、3是線管、4是推桿、5是掃描閥、6是中部支架、7是測壓管支撐架、8是固定式橡膠輪、9是彈簧式行走車輪、10是一字型支撐架的測壓底段、11是前端支撐架、12是一字型支撐架的測壓中段、13是一字型支撐架的測壓頭、14是直線位移傳感器、15為測壓管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
實施例如圖1 圖3所示，一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，該校測裝置為組合結(jié)構(gòu)，其包括伺服油缸2、伺服油缸支撐架1、線管3、推桿4、中部支架6、測壓管15、測壓管支撐架7和掃描閥5。伺服油缸2固定在伺服油缸支撐架I上，伺服油缸支撐架I固定在風洞壁板上。伺服油缸支撐架I是連接伺服油缸2與風洞壁板的結(jié)構(gòu)件，采用焊接結(jié)構(gòu)，為葉片式支撐，葉片沿風洞軸線為“X”型結(jié)構(gòu)布局，這種布局提高了流場校測裝置的穩(wěn)定性。為減小伺服油缸支撐架I的阻塞度、解決伺服油缸2擺動/滾轉(zhuǎn)問題，葉片采用板狀形式。伺服油缸2選用低摩擦差動油缸，伺服油缸內(nèi)置高精度直線位移傳感器14，伺服油缸缸底帶緩沖設備，且伺服油缸采用板式連接，這種方式可在保證油缸啟動靈敏、運行速度快，同時，能夠精確控制行程，提供很高的推力，并且在快速回零時可利用緩沖裝置減少沖擊。推桿4的一端與伺服油缸2的活塞桿鉸接，推桿4的另一端穿過中部支架6后，并與測壓管支撐架7通過兩根垂直的圓柱銷固定連接，這種鉸接方式解決了伺服油缸2與中部支架6內(nèi)孔不同軸的問題。測壓管支撐架7為十字形支撐架，利用這種支撐架和測壓管組成的機構(gòu)又稱十”字測壓耙，十”字測壓耙是校測裝置的重要部件。十”字測壓耙采用焊接結(jié)構(gòu)，焊接點在圓柱圓周的四個方向，“十”字測壓耙的根部采用高強度合金鋼鍛造整體加工，其上下臂(或稱上下端)靠近風洞的上下壁板處安裝有可伸縮的滾輪，可選彈簧式行走車輪9，試驗時滾輪與上下壁板始終緊貼，并能提供較大的力作用在上下壁板上，此力用以抵抗“十”字測壓耙上下方向的震動；左右臂(或稱左右端)靠近風洞左右壁板處安裝有固定的滾輪，可選用固定式橡膠輪8，試驗時除在支架處左右擴開的區(qū)域外，滾輪始終與左右壁板緊貼，“十”字測壓耙左右振動通過左右滾輪的橡膠壓縮提供的反作用克服，為避免滾輪對測壓管15入口處的干擾，上述滾輪均安裝在測壓管15入口的下游。測壓管15設有多個，本實施設置64個，所有的測壓管15均布在十字形支撐架上，并與集成有多個壓力傳感器的掃描閥5連接，掃描閥5將采集的壓力信息傳給風洞系統(tǒng)。線管3安裝在在推桿4的下方，入口端內(nèi)部安裝著壓力采集用的掃描閥5，可提高采集效率，線管3與推桿4平行，并用卡箍卡緊，同時用銷子固定，這種連接方式能夠防止“十”字測壓耙在試驗過程中發(fā)生滾轉(zhuǎn)。如圖4所示，測壓管支撐架7還可以替換為一字型支撐架，利用這種支撐架和測壓管組成的機構(gòu)又稱單點測壓裝置。單點測壓裝置與可與“十”字測壓耙根據(jù)試驗內(nèi)容進行互換，主要用于測量風洞流場的核心流壓力，其測量行程比“十”字測壓耙大。一字型支撐架由測壓頭13、測壓底段10、測壓中段12和前端支撐架11組成，測壓頭13、測壓中段12和測壓底段10依次連接，測壓底段10連接在推桿4上，前端支撐架11用于支撐一字型支撐架。測壓管15設有一個，測壓管15設在測壓頭13上。連接時，按圖1先將推桿4和線管3穿入中部支架6中，再按圖2安裝伺服油缸支撐架I和伺服油缸2，并調(diào)整伺服油缸2與推桿4軸線平行(最好同軸)，然后連接伺服油缸2的活塞桿與推桿4，接著安裝“十”字測壓耙或單點測壓裝置，如果安裝的是“十”字測壓耙，則再分別安裝“十”字測壓耙左、右的固定式橡膠輪8和上、下的彈簧式行走車輪9，最后分別連接掃描閥5、直線位移傳感器14及相關(guān)線管等。如果安裝單點測壓裝置，則先將測壓底段10、測壓中段12及測壓頭13連接為整體，再與推桿4連接，接著安裝前端支撐架11并調(diào)整前端支撐架11與推桿4同軸。該裝置能夠在風洞流場校測試驗中實時、動態(tài)、連續(xù)地采集沿風洞軸向的流場截面的壓力，實現(xiàn)風洞流場的全面、精準測量，為優(yōu)化風洞流場品質(zhì)提供準確的依據(jù)。工作試驗前，當安裝“十”字測壓耙時，先利用伺服油缸2將“十”字測壓耙退回中部支架6的前端(即零位)，等風洞啟動流場建立并穩(wěn)定后，根據(jù)試驗步驟將“十”字測壓耙勻速伸出，“十”字測壓耙移動的速度及位置由位移傳感器14反饋給控制中心，掃描閥5根據(jù)指令對各截面的壓力進行采集，數(shù)據(jù)采集完畢后伺服油缸2縮回，“十”字測壓耙回到零位，風洞關(guān)車，即完成流場數(shù)據(jù)采集。若需采集試驗段流場菱形區(qū)全行程的核心流壓力時，將“十”字測壓耙拆下，安裝單點測壓裝置，按照上述試驗步驟就實現(xiàn)了全行程中的試驗數(shù)據(jù)采集工作。本實用新型主要應用于航空航天中超聲速風洞試驗系統(tǒng)。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，應當指出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，該校測裝置包括伺服油缸、伺服油缸支撐架、推桿、中部支架、測壓管、測壓管支撐架和掃描閥，所述的伺服油缸固定在伺服油缸支撐架上，所述的推桿的一端與伺服油缸的活塞桿連接，推桿的另一端穿過中部支架并與測壓管支撐架連接，所述的測壓管布設在測壓管支撐架上，該測壓管與掃描閥連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的測壓管支撐架為十字形支撐架，所述的測壓管設有多個，所有的測壓管均布在十字形支撐架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的十字形支撐架的上端和下端分別設有彈簧式行走車輪，十字形支撐架的左端和右端分別設有固定式橡膠輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的測壓管支撐架為一字型支撐架，所述的測壓管設有一個，測壓管設在一字形支撐架的前端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的校測裝置還包括用于支撐一字型支撐架的前端支撐架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的掃描閥為集成有多個壓力傳感器的掃描閥，壓力傳感器與測壓管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的伺服油缸上設有用于檢測伺服油缸活塞桿位移的直線位移傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的伺服油缸采用板式連接，伺服油缸底部設有緩沖設備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的伺服油缸支撐架為葉片式，與伺服油缸連接形成X形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，其特征在于，所述的校測裝置還包括線管，所述的掃描閥設置在線管內(nèi)。
專利摘要本實用新型提供一種用于超聲速風洞的流場壓力校測裝置，該校測裝置包括伺服油缸、伺服油缸支撐架、推桿、中部支架、測壓管、測壓管支撐架和掃描閥，所述的伺服油缸固定在伺服油缸支撐架上，所述的推桿的一端與伺服油缸的活塞桿連接，推桿的另一端穿過中部支架并與測壓管支撐架連接，所述的測壓管布設在測壓管支撐架上，該測壓管與掃描閥連接。本實用新型既能夠精確測量風洞流場壓力分布，又能夠在風洞啟動及停車時將校測裝置回收到安全位置，避免沖擊損壞，同時還能夠進行動態(tài)測量，具有減少調(diào)試車次、提高試驗效率、節(jié)約能源損耗等優(yōu)點。
文檔編號G01L11/00GK203011609SQ20122063836
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者周洪, 馬磊, 胡洪學, 任國柱, 尹疆, 龐旭東, 林學東, 鐘志剛, 馬東平, 鄭曉東, 李多, 熊波, 黃敘輝, 楊洋, 劉烽, 周波, 景光松 申請人:中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所