CN108332935A - 一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置及测压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置及测压方法，装置包括压力测量模块、供电模块和置零开关。在高速风洞中进行模型试验时，将压力测量模块、供电模块及信号接收模块固定在旋转模型内部，打开模块开关，通过连接有无线信号发射装置的控制计算机，向测量模块发送采集指令；完成试验后，再次发送结束指令，接收到结束指令后，所采集到的压力数据会自动保存到模块中的数据存贮装置中。本发明的装置和方法解决了旋转模型在高速风洞试验中相关数据采集的困难，采用无线信号传输技术代替了控制设备和测量设备之间的有线物理连接，极大地简化了测量系统，节省了试验空间，且综合性能更加稳定，应用前景十分广泛。

Description

一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置及测压方法

技术领域

本发明属于高速风洞试验设备技术领域，具体是一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置及测压方法。

背景技术

随着现代高速战机及战术导弹的发展，有关的高速风洞试验显得愈发不可或缺，尤其是有关战术导弹的高速风洞试验。由于气动布局等因素，大部分战术导弹在实际飞行过程中是绕自身体轴旋转，为了尽可能在风洞试验中还原导弹的实际飞行状态，一般采用旋转的弹体模型来进行相关实验。但对于旋转模型，试验中有关物理量的测量变得十分困难，并且，高速风洞在运行过程中整个实验段处于封闭状态，传统测量手段已不再适用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置及测压方法，该装置和方法能够准确测量高速风洞试验旋转模型的表面压力变化情况。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置，包括测量单元和控制单元，所述测量单元和控制单元通过无线信号传输装置通讯，所述测量单元安装在旋转模型内部；所述测量单元包括压力测量模块、供电模块和置零开关；所述控制单元包括计算机。

进一步的，所述压力测量模块包括压力传感器、运算电子元器件和数据存贮装置；所述压力传感器与旋转模型表面的测压孔连接。压力传感器量程较大，适用于高速风洞试验。

进一步的，所述无线信号传输装置包括无线信号接收模块和无线信号发射模块；所述无线信号传输装置有两套，一套无线信号传输装置安装在旋转模型内部，另一套无线信号传输装置与所述计算机连接。通过计算机输入指令，经由无线信号发生装置发出，由无线信号接收模块接收。

进一步的，所述供电模块包含用作供电的锂电池及电源接线。

一种利用上述无线测压装置测量高速风洞试验旋转模型表面压力的方法，包括以下步骤：

1）首先将无线测压装置测量单元的压力传感器与待测旋转模型表面的测压孔连接；

2）将无线测压装置的测量单元装入待测旋转模型内部前，接通供电模块，打开置零开关，装有无线信号接收/发射模块的计算机将会收到置零信息，说明该装置的测量部分正常工作；

3）待高速流场开始建立时，由计算机通过无线信号接收/发射装置向测量单元发送采集指令，计算机将会收到数据采集开始的信息，说明测量单元已经开始采集旋转模型表面的压力数据；

4）试验结束后，由计算机通过无线信号接收/发射装置向测量单元发送结束指令，计算机将会收到数据采集结束的信息，说明测量单元已停止采集数据，并将采集到的数据存储到数据存贮装置中；

5）取出数据存贮装置，读取其中数据，通过运算处理，得到旋转模型表面的压力变化情况。

本发明的无线测压装置和测压方法，解决了旋转模型在高速风洞试验中相关数据采集的困难，采用无线信号传输技术代替了控制设备和测量设备之间的有线物理连接，极大地简化了测量系统，节省了试验空间，且综合性能更加稳定，应用前景十分广泛。

附图说明

图1是本发明的用于高速风洞旋转模型的无线测压装置的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的用于高速风洞旋转模型的无线测压装置实际应用所测得的压力曲线；

图3是本发明的用于高速风洞旋转模型的无线测压装置实际应用各个通道所测得的压力曲线。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提出的一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置及测压方法进行详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图1 所示，本发明的用于高速风洞旋转模型的无线测压装置，包括测量单元和控制单元，测量单元和控制单元通过无线信号传输装置通讯。测量单元安装在旋转模型1内部。测量单元包括压力测量模块3、供电模块4和置零开关5；控制单元包括计算机6。

压力测量模块3包括压力传感器、运算电子元器件和数据存贮装置；压力传感器与旋转模型表面的测压孔连接。压力传感器量程较大，适用于高速风洞试验。本实施例中，运算电子元器件焊接在PCB板上，数据存贮装置选用SD存储卡。无线信号传输装置包括无线信号接收模块2和无线信号发射模块3.无线信号传输装置有两套，一套无线信号传输装置安装在旋转模型内部，另一套无线信号传输装置与计算机连接。通过计算机6输入指令，经由无线信号发生装置发出，由无线信号接收模块接收。供电模块4包含用作供电的锂电池及电源接线。

一种利用上述无线测压装置测量高速风洞试验旋转模型表面压力的方法，包括以下步骤：

6）首先将无线测压装置测量单元的压力传感器与待测旋转模型表面的测压孔连接；

7）将无线测压装置的测量单元装入待测旋转模型内部前，接通供电模块，打开置零开关，装有无线信号接收/发射模块的计算机将会收到置零信息，说明该装置的测量部分正常工作；

8）待高速流场开始建立时，由计算机通过无线信号接收/发射装置向测量单元发送采集指令，计算机将会收到数据采集开始的信息，说明测量单元已经开始采集旋转模型表面的压力数据；

9）试验结束后，由计算机通过无线信号接收/发射装置向测量单元发送结束指令，计算机将会收到数据采集结束的信息，说明测量单元已停止采集数据，并将采集到的数据存储到数据存贮装置中；

取出数据存贮装置，读取其中数据，通过运算处理，得到旋转模型表面的压力变化情况。

从图2和3可以看出，本发明的装置能够准确测量高速风洞试验旋转模型的表面压力变化情况。

基于对本发明优选实施方式的描述，应该清楚，由所附的权利要求书所限定的本发明并不仅仅局限于上面说明书中所阐述的特定细节，未脱离本发明宗旨或范围的对本发明的许多显而易见的改变同样可能达到本发明的目的。

Claims (5)

1.一种用于高速风洞旋转模型的无线测压装置，其特征在于，包括测量单元和控制单元，所述测量单元和控制单元通过无线信号传输装置通讯，所述测量单元安装在旋转模型内部；所述测量单元包括压力测量模块、供电模块和置零开关；所述控制单元包括计算机。

2.根据权利要求1所述的无线测压装置，其特征在于，所述压力测量模块包括压力传感器、运算电子元器件和数据存贮装置；所述压力传感器与旋转模型表面的测压孔连接。

3.根据权利要求2所述的无线测压装置，其特征在于，所述无线信号传输装置包括无线信号接收模块和无线信号发射模块；所述无线信号传输装置有两套，一套无线信号传输装置安装在旋转模型内部，另一套无线信号传输装置与所述计算机连接。

4.根据权利要求2所述的无线测压装置，其特征在于，所述供电模块包含用作供电的锂电池及电源接线。

5.一种利用权利要求2至4任一项所述的无线测压装置测量高速风洞试验旋转模型表面压力的方法，包括以下步骤：

首先将无线测压装置测量单元的压力传感器与待测旋转模型表面的测压孔连接；

将无线测压装置的测量单元装入待测旋转模型内部前，接通供电模块，打开置零开关，装有无线信号接收/发射模块的计算机将会收到置零信息；

待高速流场开始建立时，由计算机通过无线信号接收/发射装置向测量单元发送采集指令，计算机将会收到数据采集开始的信息；

试验结束后，由计算机通过无线信号接收/发射装置向测量单元发送结束指令，计算机将会收到数据采集结束的信息；

取出数据存贮装置，读取其中数据，通过运算处理，得到旋转模型表面的压力变化情况。