CN104748910A - 用于轮胎爆破压力测试的传感器支架组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于轮胎爆破压力测试的传感器支架组件，包括：支架底座，其安装于试验台架上并邻近轮胎试件；多个支架，其竖直安装于所述支架底座上并间隔排列，每个所述支架的上部安装压力传感器；其中，每个所述支架的横截面为翼型截面，所述翼型截面的中线被设置为与爆破气流场中的流线相符合。本发明通过在轮胎爆破流场测试系统中使用具有翼型截面的支架作为安装气压传感器的支架，在轮胎爆破后的空气喷流过程中，减少了传感器支架对气流场测试的影响。安装于支架上的传感器能够实时记录并准确采集到轮胎爆破后空气压力场中不同位置气压值的数据，且干扰较小。本发明也可用于高压气体的喷流压力流场测试。
Description
技术领域
本发明总的涉及轮胎爆破试验，尤其涉及一种用于轮胎爆破压力测试的传感器支架组件。
背景技术
飞机轮胎对于飞机的安全性有着重要的意义，轮胎爆破是飞机适航验证必须考虑的一种特定风险，无论轮胎爆破发生的概率如何，均应保证飞机的飞行安全。飞机轮胎若发生爆破，就会对轮胎附近的很多关键机构造成损坏，从而造成巨大损失，因此需要进行轮胎爆破试验，以验证轮胎爆破对周边设备的影响。
在轮胎爆破试验中，了解飞机轮胎爆破过程中气流场分布规律至关重要，通过实时记录气流场中不同位置处的气压值，可以实现对轮胎爆破形成的压力场中压力分布的测试。目前在爆破流场气压测试领域还没有一款成熟稳定的测试系统。尤其是，在测试中气压传感器及其支撑夹具会对气流场的分布造成较大影响，导致测试精度往往不高。因此，需要一种对气流场干扰最小的压力传感器支架。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种针对飞机轮胎爆破压力气流场测试的传感器支架，通过对支架的构型设计，来减少传感器支架对气流场测试的影响。
为达到以上目的，本发明考虑到轮胎爆破时爆破气流场中的流线分布情况，提出一种用于轮胎爆破压力测试的传感器支架组件，包括：支架底座，其安装于试验台架上并邻近轮胎试件；多个支架，其竖直安装于所述支架底座上并间隔排列，每个所述支架的上部安装压力传感器；其中，每个所述支架的横截面为翼型截面，所述翼型截面的中线被设置为与爆破气流场中的流线相符合。
根据一种实施方式，所述支架被设置为使其翼型截面的前缘部分朝向所述轮胎试件。
有利的是，所述压力传感器安装于所述翼型截面的前缘部分。
根据一种实施方式，所述支架上设有安装导槽，所述压力传感器通过螺纹连接的方式固定安装于所述支架的安装导槽中。
根据本发明，将穿过轮胎爆破点且平行于所述支架的横截面的平面作为基准平面，所述压力传感器的中心轴线被设置为位于所述基准平面内。
根据一种实施方式，所述支架包括安装所述压力传感器的第一支架和将所述第一支架支撑于所述支架底座上的第二支架，所述第一支架的横截面为翼型截面。
根据一种实施方式，所述第一支架的内部形成空腔，所述压力传感器的引线通过所述空腔延伸到气流场外。
对于压力传感器，在任一种实施方式中可选择为压电式传感器或压阻式传感器的至少一种。
本发明通过在轮胎爆破流场测试系统中使用具有翼型截面的支架作为安装气压传感器的支架，在轮胎爆破后的空气喷流过程中，减少了传感器支架对气流场测试的影响。安装于支架上的传感器能够实时记录并准确采集到轮胎爆破后空气压力场中不同位置气压值的数据，且干扰较小。本发明也可用于高压气体的喷流压力流场测试。
附图说明
本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，附图中：
图1示出了根据本发明一种优选实施方式的用于轮胎爆破压力测试的传感器支架组件应用于轮胎爆破试验的示意图；
图2为图1的部分放大视图；
图3a为图1中传感器支架组件的上部第一支架的平面示意图；
图3b为上部第一支架从另一角度看的平面示意图；
图4a为图1中传感器支架组件的下部第二支架的平面示意图；
图4b为下部第二支架从另一角度看的平面示意图。
具体实施方式
下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。
结合图1和图2所示，在进行轮胎爆破试验时，轮胎试件10通过轮轴固定在试验台架20上。根据所示优选实施方式，用于轮胎爆破压力测试的传感器支架组件包括安装在试验台架20上并邻近轮胎试件10放置的支架底座30。多个支架40竖直安装于支架底座30上并间隔排列，每个支架40的上部可安装压力传感器50(图2)。根据不同的测试需要，多个压力传感器可选择为压电式传感器、压阻式传感器或者两者的结合。根据本发明，支架40的横截面被设计为翼型截面，其中翼型截面的中线被设置为与爆破气流场中的流线相符合，从而尽可能减小支架对气流场的影响。
这里需要说明的是，翼型通常包括前缘、后缘、以及连接前缘和后缘的两个侧表面，翼型中线或中弧线是连接前后缘的一条曲线，沿垂直于这一曲线法线方向的两个侧表面到中线的距离应该相等。连接翼型前后缘的直线称为翼弦。如果中线是直线，则翼型是对称的，这时中线与翼弦重合；如果中线不是直线，则翼型是不对称的，称为有弯度的翼型。根据本发明的设计构思，轮胎爆破形成的气流场中流线基本为直线，因而，在一种优选实施方式中，支架的翼型截面采用对称的截面形式，连接前后缘的中线与翼弦重合，并且基本与气流场中的流线相平行。
最佳从图2中可以看出，各个支架的翼型部分被设置为使其翼型截面的前缘部分朝向轮胎试件10。此外，可有利地将压力传感器50安装于翼型截面的前缘部分。通过这样设置，支架对气流场的影响最小，而传感器也能够快速且准确地采集到气压值的数据。将传感器安装在支架上的方式有很多种。根据本发明示出的一种实施方式，可在支架上设有安装导槽414，如图3a所示的，沿安装导槽414可设有一个或多个螺纹孔415，由此，传感器能够通过螺纹连接固定安装于支架的安装导槽414中，且通常位于支架的上部。设置安装导槽可有利于调整传感器在支架上的定位位置，从而能够适应不同的爆破点。然而，多个支架40上的各个传感器50的安装位置必须保证对应于一个爆破点的测试要求。因此，可将穿过轮胎爆破点且平行于所述支架40的横截面的平面作为基准平面，如图1中虚线表示的平面R，各个传感器的中心轴线均被设置为位于基准平面R内。
根据图中示出的实施方式，支架40还可包括安装传感器的第一支架41和将第一支架41支撑于支架底座30上的第二支架42，其中第一支架41的横截面为翼型截面。以这种方式，可降低支架的制造难度，因为用于支撑的第二支架42可采用现有常规使用的各种易于制造的结构。结合图3a、图3b以及图4a、图4b，为便于安装，第一支架41可包括位于翼型部分411一端的安装部分412，安装部分412上设有多个安装孔413用于与第二支架42通过例如螺栓等连接部件连接在一起。第二支架42可为一个或多个，在图4a、图4b示出的示例性结构中，第二支架42通过两个安装块421、422分别连接第一支架41和支架底座30，安装块421、422上分别设有连接孔423、424，其中连接孔423的数量和位置与第一支架41上的安装孔413相对应。
当每个支架40的第一支架41、第二支架42连接固定并安装于支架底座30上，并且第一支架41的翼型部分的前缘调整为朝向轮胎试件10之后，调整每个压力传感器50的位置，使所有压力传感器50的中心轴线均位于基准平面R内，由此保证传感器测量得到的压力即为轮胎爆破形成的压力场的基准平面R内的压力分布。
在一个实施方式中，还可采用支架内部形成空腔来传递导线的方式将传感器的引线延伸到气流场外，以减少导线对气流场的影响。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上。应当理解的是，附图所示并加以描述的仅为本发明的原理，上述实施方式存在许多修改方式，这些方式对相关领域技术人员来说是很明显的。例如，图中示出的各部件的结构形状仅为示例，并不作为对本发明的限定，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.用于轮胎爆破压力测试的传感器支架组件，包括：
支架底座，其安装于试验台架上并邻近轮胎试件；
多个支架，其竖直安装于所述支架底座上并间隔排列，每个所述支架的上部安装压力传感器；
其中，每个所述支架的横截面为翼型截面，所述翼型截面的中线被设置为与爆破气流场中的流线相符合。
2.根据权利要求1所述的传感器支架组件，其特征在于，所述支架被设置为使其翼型截面的前缘部分朝向所述轮胎试件。
3.根据权利要求2所述的传感器支架组件，其特征在于，所述压力传感器安装于所述翼型截面的前缘部分。
4.根据权利要求3所述的传感器支架组件，其特征在于，所述支架上设有安装导槽，所述压力传感器通过螺纹连接的方式固定安装于所述支架的安装导槽中。
5.根据权利要求4所述的传感器支架组件，其特征在于，将穿过轮胎爆破点且平行于所述支架的横截面的平面作为基准平面，所述压力传感器的中心轴线被设置为位于所述基准平面内。
6.根据权利要求5所述的传感器支架组件，其特征在于，所述支架包括安装所述压力传感器的第一支架和将所述第一支架支撑于所述支架底座上的第二支架，所述第一支架的横截面为翼型截面。
7.根据权利要求6所述的传感器支架组件，其特征在于，所述支架的内部形成空腔，所述压力传感器的引线通过所述空腔延伸到气流场外。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器支架组件，其特征在于，所述压力传感器为压电式传感器或压阻式传感器的至少一种。
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