運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀，屬電子技術(shù)和流體力學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]早期的帆翼空氣動(dòng)力性能實(shí)驗(yàn)只是進(jìn)行了帆船帆翼整體空氣動(dòng)力的測(cè)試，沒(méi)有進(jìn)行帆翼迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓力分布測(cè)試，沒(méi)有分析帆翼周圍流場(chǎng)的流動(dòng)細(xì)節(jié)，如帆翼頂部和底部的流動(dòng)分離、帆翼后帆邊的流動(dòng)分離以及調(diào)帆過(guò)程中產(chǎn)生的流動(dòng)分離等等。由于帆船帆翼是軟帆，在調(diào)帆或者搖帆過(guò)程中，帆翼的形狀隨著風(fēng)載的不同而改變，同時(shí)變化的帆翼形狀又影響帆翼周圍的空氣流動(dòng)分布。所以，進(jìn)行帆船帆翼空氣動(dòng)力性能分析時(shí)帆翼的流固耦合效應(yīng)不可忽視。所以需要進(jìn)行在搖帆或者調(diào)帆過(guò)程中帆翼的迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓力分布測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種工作狀態(tài)穩(wěn)定、對(duì)帆翼周圍流場(chǎng)影響較小的運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，其技術(shù)解決方案為:
[0005]運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀，包括若干壓差傳感器、信號(hào)放大器、IDC連接器、帶狀電纜、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片、單片機(jī)、存儲(chǔ)器、發(fā)送模塊、電源組件和PC機(jī)，其特征在于:若干壓差傳感器分別安裝在對(duì)應(yīng)的塑料殼內(nèi)，若干壓差傳感器沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個(gè)壓差傳感器節(jié)點(diǎn)附近的帆翼面上加工一個(gè)固定圓孔，每個(gè)壓差傳感器與一個(gè)信號(hào)放大器連接，每個(gè)信號(hào)放大器通過(guò)一個(gè)IDC連接器連接到沿翼弦方向的帶狀電纜上，每個(gè)沿翼弦方向的帶狀電纜終端連接到一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，所有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片通過(guò)沿帆翼桅桿的帶狀電纜連接到單片機(jī)上，存儲(chǔ)器、發(fā)送模塊連接到單片機(jī)，電源組件為各個(gè)器件提供電能，發(fā)送模塊通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)傳輸?目息O
[0006]所述壓差傳感器為XSCL04DC的霍尼韋爾傳感器。
[0007]采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀，是在帆翼的一面，將壓差傳感器固定在帆面上，帆翼一側(cè)的壓力(即迎風(fēng)側(cè))直接作用在壓差傳感器的膜外，由于在每個(gè)壓差傳感器節(jié)點(diǎn)附近的帆翼面上加工有一個(gè)固定圓孔，固定圓孔可以使帆翼另一側(cè)的壓力(即背風(fēng)側(cè))被送入壓差傳感器的膜內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)帆翼迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓力測(cè)量。與每個(gè)壓差傳感器連接的信號(hào)放大器放大壓差傳感器采集到的模擬輸出信號(hào)，每個(gè)信號(hào)放大器通過(guò)IDC連接器連接到沿翼弦方向的帶狀電纜，每個(gè)沿翼弦方向帶狀電纜終端連接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，該芯片將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為可供單片機(jī)采集的數(shù)字信號(hào)，一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片可以連接多個(gè)壓差傳感器，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片通過(guò)沿帆翼桅桿的帶狀電纜連接到單片機(jī)上。
[0008]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，適用于在各種風(fēng)況和運(yùn)動(dòng)情況下對(duì)運(yùn)動(dòng)帆船帆翼受到的氣動(dòng)力和壓力分布進(jìn)行精確測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
:
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型的安裝在運(yùn)動(dòng)帆船帆翼的一面上示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本公開(kāi)相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本公開(kāi)的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0012]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括若干壓差傳感器101、信號(hào)放大器102、IDC連接器103、帶狀電纜104、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片105、單片機(jī)106、存儲(chǔ)器107、發(fā)送模塊108、電源組件109和PC機(jī)，若干壓差傳感器101分別安裝在對(duì)應(yīng)的塑料殼內(nèi)，若干壓差傳感器101沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個(gè)壓差傳感器101節(jié)點(diǎn)附近的帆翼面上加工一個(gè)固定圓孔，每個(gè)壓差傳感器101與一個(gè)信號(hào)放大器102連接，每個(gè)信號(hào)放大器102通過(guò)一個(gè)IDC連接器103連接到沿翼弦方向的帶狀電纜104上，每個(gè)沿翼弦方向的帶狀電纜104終端連接到一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片105，所有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片105通過(guò)沿帆翼桅桿的帶狀電纜104連接到單片機(jī)106上，存儲(chǔ)器107、發(fā)送模塊108連接到單片機(jī)106，電源組件109為各個(gè)器件提供電能，發(fā)送模塊108通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)傳輸信息。
[0013]所述壓差傳感器為XSCL04DC的霍尼韋爾傳感器，壓差傳感器101安裝在塑料殼內(nèi)，在帆翼的一面，若干壓差傳感器101分別沿著水平橫向帆翼面固定在帆翼的一面上，在每個(gè)壓差傳感器101節(jié)點(diǎn)附近的帆翼面上加工一個(gè)固定圓孔，帆翼一側(cè)的壓力(即迎風(fēng)側(cè))直接作用在壓差傳感器101的膜外，固定圓孔可以使帆翼另一側(cè)的壓力(即背風(fēng)側(cè))被送入壓差傳感器101的膜內(nèi)部。
[0014]存儲(chǔ)器107存儲(chǔ)單片機(jī)106收集的所有壓差傳感器101采集的壓力數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)器可為SD卡存儲(chǔ)模塊。
[0015]發(fā)送模塊108將單片機(jī)106收集的所有壓差傳感器101采集的壓力數(shù)據(jù)通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)(如RS232，或USB)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(如ZigBee，2G或3G)發(fā)送到PC機(jī)，PC機(jī)通過(guò)Matlab軟件將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到帆翼迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓力分布和空氣動(dòng)力。
[0016]為了減少來(lái)自電源高頻噪聲的影響，可以增加單片機(jī)106的采樣頻率，然后進(jìn)行平均得到信號(hào)。
[0017]本實(shí)用新型的電路模塊采用現(xiàn)有的集成電路技術(shù)，將壓差傳感器101、信號(hào)放大器102、IDC連接器103通過(guò)印制電路板(PCB)技術(shù)封裝成模塊，將單片機(jī)106、存儲(chǔ)器107、發(fā)送模塊108、電源組件109通過(guò)印制電路板(PCB)技術(shù)封裝成模塊，保證增加工作穩(wěn)定性的同時(shí)減小體積。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀，包括若干壓差傳感器(101)、信號(hào)放大器(102)、IDC連接器(103)、帶狀電纜(104)、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片(105)、單片機(jī)(106)、存儲(chǔ)器(107)、發(fā)送模塊(108)、電源組件(109)和PC機(jī)，其特征在于:若干壓差傳感器(101)分別安裝在對(duì)應(yīng)的塑料殼內(nèi)，若干壓差傳感器(101)沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個(gè)壓差傳感器(101)節(jié)點(diǎn)附近的帆翼面上加工一個(gè)固定圓孔，每個(gè)壓差傳感器(101)與一個(gè)信號(hào)放大器(102)連接，每個(gè)信號(hào)放大器(102)通過(guò)一個(gè)IDC連接器(103)連接到沿翼弦方向的帶狀電纜(104)上，每個(gè)沿翼弦方向的帶狀電纜(104)終端連接到一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片(105)，所有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片(105)通過(guò)沿帆翼桅桿的帶狀電纜(104)連接到單片機(jī)(106)上，存儲(chǔ)器(107)、發(fā)送模塊(108)連接到單片機(jī)(106)，電源組件(109)為各個(gè)器件提供電能，發(fā)送模塊(108)通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)傳輸信息。2.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀，其特征在于:所述壓差傳感器為XSCL04DC的霍尼韋爾傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)帆船帆翼壓力測(cè)試有線測(cè)試儀，結(jié)構(gòu)為若干壓差傳感器分別安裝在對(duì)應(yīng)塑料殼內(nèi)，若干壓差傳感器沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個(gè)壓差傳感器節(jié)點(diǎn)附近帆翼面上加工一個(gè)固定圓孔，每個(gè)壓差傳感器與一個(gè)信號(hào)放大器連接，每個(gè)信號(hào)放大器通過(guò)一個(gè)IDC連接器連接到沿翼弦方向帶狀電纜上，每個(gè)沿翼弦方向帶狀電纜終端連接到一個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片，所有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片通過(guò)沿帆翼桅桿帶狀電纜連接到單片機(jī)上，存儲(chǔ)器、發(fā)送模塊連接到單片機(jī)，電源組件為各個(gè)器件提供電能，發(fā)送模塊通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)傳輸信息。單片機(jī)將傳感器數(shù)據(jù)傳輸給PC機(jī)，Matlab軟件處理這些數(shù)據(jù)，得到帆翼迎風(fēng)面和背風(fēng)面的壓力分布和空氣動(dòng)力。
【IPC分類】G01L15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204758202
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520318301
【發(fā)明人】馬勇, 鄭偉濤, 鄭勤振, 易名農(nóng), 楊婧
【申請(qǐng)人】武漢體育學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日