CN104897360A - 一种方向场无线测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方向场无线测量方法，利用无线传输的方式将探头与移动机构集成为一体，让移动机构带动探针在同一截面上实现全方位移动，从而实现在不停止风洞吹风的情况下进行连续式的测量；本发明的探头减少了裸露在外的测压管，避免了传统测试的管线铺设工作，更加直接的完成实时测试。

Description

一种方向场无线测量方法

技术领域

本发明涉及风洞方向场测量领域，具体的是一种方向场无线测量方法。

背景技术

风洞方向场传统的测量方法是将校准好的探针通过支架放在风洞内待测点上，用测压管将探针与测压传感器连接，再通过数据采集及转换器将探针测得的风洞流场压力信号转换并有线传输到风洞外电脑进行处理。

传统的测试方法对于风洞方向场的测试简单有效，但是随着技术的发展，该测试方法已经不能满足实际的试验需求。因为传统的测试方法每进行一次测试需要对探针进行一次校准，在校准的同时必须关闭风洞运行，因此当需要对整个风洞流场进行多点测试和连续测试时，传统的方法就显得非常的吃力，效率很低下。传统的测量方法因为各个测试部件是分离的，测压管及测试线长且布置繁琐，在反复多次的试验过程中容易导致测压管线及器件的损坏，且移动不便，因此传统的测量方法无法实现连续移测等问题。

发明内容

本发明的目的是在现有测试方法的基础上，提出一种新的测试方法，采用无线方式，实现探针在风洞流场内实现连续移测。

为实现上述目的采用如下技术方案：

一种方向场无线测量方法，包括：

风洞内设置支撑立柱，用于测量方向场的探头通过滑块与支撑立柱连接，紧靠风洞洞壁外设置有驱动机构，驱动机构在控制下能够驱动立柱横向移动及探头上下移动到风洞流场内相应位置；

探头在风洞吹风运行的情况下连续移动，并不间断测试风洞气流的方向场；

探头将测得的数据实时无线传输到风洞外的数据接收装置上。

在上述技术方案中，所述移动机构包括铺设在风洞内底面的下轨道、铺设在风洞内顶面的上轨道、设置在下轨道上的下滑块、设置在上轨道上的上滑块以及连接在上滑块与下滑块之间的支撑立柱。

在上述技术方案中，所述支撑立柱为可移动，支撑立柱在控制下与上、下滑块一起左右同步移动。

在上述技术方案中，所述支撑立柱上设置探头，探头在支撑立柱上随滑块上下同步移动。

在上述技术方案中，所述探头包括探针、探针接头和安装座；

所述探针接头为中空结构，一端直接连接和固定探针，另一端与安装座连接和固定；

所述安装座内设置有差压传感器、数据采集器和数据传输模块及其供电用的电池模块，数据传输模块为无线模式，无线发射天线设置在安装座外壳上与数据传输模块连接；

所述探针上设置有测压管，测压管穿过探针接头与安装座内差压传感器相连；

在上述技术方案中，所述安装座上设置有连接孔，用于与立柱上的滑块固定连接。

在上述技术方案中，其无线接收模块设置有USB接口，通过USB接口可以将无线接收的测量数据实时传输到电脑进行处理。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：可以通过无线传输的方式，使得探针在风洞流场内测到的数据实时传输到计算机上，不用通过测压管、线的传输，同时不用关闭风洞运行，只要控制探针的移动就可以实现探针在风洞流场内的连续移测。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为无线方向场探头整体示意图；

图2为探针接头的结构示意图；

图3为安装座的结构示意图；

图4为本发明的整体安装应用实例图；

其中：1是探针，2是探针接头，3是安装座，4是电池开关组件，5是电池模块，6是数据采集器，7是无线数据发射模块，8是无线发射天线，9是立柱移动驱动机构，10是探头移动驱动机构，11是风洞上洞壁，12是探头支撑立柱，13是风洞下洞壁。

具体实施方式

如图1 所示，本发明的无线探头包括探针、探针接头和安装座三部分。探针为常规的，与传统方法采用的探针一样。如图2所示的探针接头，是本发明的创新点之一，利用中空的结构连接探针，不但能起到固定探针的作用，还具有保护探针与数据采集器之间测压管、线的作用，使得测压管、线不用裸露在风洞流场内。

如图3所示，差压传感器、电池模块及开关、微型数据采集器、无线数据发模块、无线发射天线内置于安装座内，差压传感器通过测压管与探针连接，除探针外露部分，所有器件及管线均内置于探针接头和安装座内。这样集成的效果既减少了管、线及布设工作，管线和器件得到了很好保护，同时，由于无线信号传输功能，为探针在风洞内实现连续移测提供了关键条件。使用时，无线方向场探头通过移测支架置于风洞内，探针所测风洞流场压力信号经差压传感器、微型数据采集器、无线数据发射模块、无线发射天线转换并无线实时传输到风洞外无线接收器，无线接收器通过USB接口将采集数据传输到电脑进行处理。

如图4所示，是本方案的一个安装应用实例，在风洞内设置有用移动的框架也即是轨道，在风洞底面设置下轨道，顶面设置上轨道，下轨道上设置下滑块，上轨道上设置上滑块，两个滑块之间连接支撑立柱。这样的话，在控制驱动机构的作用下上滑块、下滑块、支撑立柱就能沿着轨道同步横向移动。当然最终用于探测的是探头，因此探头设置在支撑立柱上，同样的原理，探头在支撑立柱上也是可以上下移动的。当在控制驱动机构的作用下，探头与支撑立柱上的滑块同步上下移动。就可以实现探头在风洞截面的任一位置停留，因此也就能在不停止风洞吹风运行的情况下完成对整个风洞流场的连续式探测。

在本方案中，探针接头、探针、差压传感器、电池模块、微型数据采集器、无线数据发射模块、无线发射天线以及无线接收器等均采用成熟产品，本方案的核心思想是采用集成的方式将探针和无线信号转换与传输器件集成为一体，实现连续移动测试。与传统的方法相比，本方案最重要的是在整个测试系统中，减少了大量的测压管、线及铺设工程，将传统的有线传输改成无线传输，因为改为无线传输，所以探针固定在移动机构上就可以在风洞内不停止风洞吹风运行时实现多点连续测试。传统的方法也可以采用移动机构进行连续测试，但是因为其测压管、线的存在，在移动过程中测压管、线不但会影响到移动机构运行的安全可靠性，而且在多次移动过程中也会因测压管、线连接的不可靠性带来致命的伤害。本方案在构造部件上采用了部分现有装置，其方案及其组合后在实际应用中解决了现有技术手段的不足。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种方向场无线测量方法，其特征在于：

风洞内设置支撑立柱，用于测量方向场的探头通过滑块与支撑立柱连接，紧靠风洞洞壁外设置有驱动机构，驱动机构在控制下能够驱动立柱横向移动及探头上下移动到风洞流场内相应位置；

探头在风洞吹风运行的情况下连续移动，并不间断测试风洞气流的方向场；

探头将测得的数据无线实时传输到风洞外的数据接收装置上。

2.根据权利要求1所述的一种方向场无线测量方法，其特征在于所述移动机构包括铺设在风洞内底面的下轨道、铺设在风洞内顶面的上轨道、设置在下轨道上的下滑块、设置在上轨道上的上滑块以及连接在上滑块与下滑块之间的支撑立柱。

3.根据权利要求2所述的一种方向场无线测量方法，其特征在于所述支撑立柱为可移动，支撑立柱在控制下与上、下滑块一起左右同步移动。

4.根据权利要求3所述的一种方向场无线测量方法，其特征在于所述支撑立柱上设置探头，探头在支撑立柱上随滑块上下同步移动。

5.根据权利要求1所述的一种方向场无线测量方法，其特征在于所述探头包括探针、探针接头和安装座；

所述探针接头为中空结构，一端直接连接和固定探针，另一端与安装座连接和固定；

所述安装座内设置有差压传感器、数据采集器和数据传输模块及其供电用的电池模块，数据传输模块为无线模式，无线发射天线设置在安装座上与数据传输模块连接；

所述探针上设置有测压管，测压管穿过探针接头与安装座内差压传感器相连。

6.根据权利要求5所述的一种方向场无线测量方法，其特征在于所述安装座上设置有连接孔，用于与立柱上的滑块固定连接。

7.根据权利要求3所述的一种方向场无线测量方法，其特征在于其无线接收模块设置有USB接口，通过USB接口可以将无线接收的测量数据实时传输到电脑进行处理。