CN108593250A - 一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，包括一个支撑框架，所述支撑框架内设置有向内的凸台，所述凸台上设置有底板，在所述底板的中心位置沿着支撑框架轴线方向置有棱柱，所述棱柱上设置有卡槽，信号采集板的一侧滑入卡槽，一侧与底板上的信号接口连接；本发明的采集装置可以直接安装在直升机旋翼试验台的桨毂处，桨叶上的传感器直接与采集装置相连，风洞试验时该采集装置随桨毂和桨叶一起高速旋转，这种采集装置可有效地增强信号的抗干扰能力，提高试验数据的质量，并且降低布线的难度。

Description

一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采 集器

技术领域

本发明涉及低速风洞测量领域，尤其是涉及一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器。

背景技术

旋翼是直升机的关键动部件，旋翼性能的好坏是直升机性能好坏的关键，直升机旋翼的气动特性对直升机性能、飞行品质、噪声特性、振动特性等都有重要的影响。在直升机研制过程中，要进行许多试验研究，模型风洞试验是其中的基本试验项目之一。通过风洞试验，可以获得旋翼性能、桨叶表面压力、气弹扭转等重要参数。目前，桨叶表面压力和气弹扭转参数的获取主要采用电测法，分别使用传感器和应变片安装在高速旋转的桨叶上，将感受到的旋转信号转换为相应的模拟电信号，再经数据采集系统将电信号转换为可供计算机存储和处理的数字信号。

传统的旋转信号的传输方式是滑环引电器方式，滑环通常安装在试验台下端，旋转信号转换为模拟电信号后，通过一对一的关系由旋转端传递至固定端，再由地面的数据采集系统采集并存储数据。然而，滑环引电器方式的弊端在于模拟电信号通过高速旋转的滑环引电器时，由于滑环接触电阻的变化会导致模拟电信号产生不同程度的衰减和畸变；另外，当几十只传感器同时安装在桨叶上时，一对一的传输条件要求滑环引电器必须具备足够多的传输通道，这在现实中常常难以实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的信号采集装置的结构，和传统的滑环引电器完全不同，直接通过传感器将模拟信号转换为数字信号进行存储，并通过外读取的方式提取数据，保证数据的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，包括一个支撑框架，所述支撑框架内设置有向内的凸台，所述凸台上设置有底板，在所述底板的中心位置沿着支撑框架轴线方向设置有棱柱，所述棱柱上设置有卡槽，信号采集板的一侧滑入卡槽，一侧与底板上的信号接口连接。

在上述技术方案中，所述棱柱上设置有若干个卡槽，每一个卡槽内卡入一块信号采集板。

在上述技术方案中，所述每个卡槽的端部对应的棱柱端面上均设置有一个定位孔，采集板上的定位件与定位孔相互配合。

在上述技术方案中，在连接定位件后的棱柱端面上的两侧设置有凸起端，所述凸起端的高度与定位件的高度一致，凸起端的上端面与定位件的上端面构成完整平面。

在上述技术方案中，所述支撑框架内沿着支撑框架轴线方向设置有若干个加强筋，每两个加强筋之间设置有一个凸台与支撑框连接。

在上述技术方案中，每一个所述的加强筋端部设置有用于固定盖板的连接孔。

在上述技术方案中，支撑框架为圆筒形，所述圆筒形上的凸台、加强筋均对此设置在支撑框架内。

在上述技术方案中，所述支撑框架底部的外壁上设置一圈向外凸出的外沿，外沿上均匀对此设置有固定孔。

在上述技术方案中，所述支撑框架的壁面上的每两个加强筋之间设置有若干个镂空结构，所有镂空结构均对称分布。

在上述技术方案中，凸台上设置有固定孔用于固定底板，棱柱的一端通过紧固件与底板固定连接，螺钉穿过盖板、定位件后连接到棱柱另一端端面上的定位孔内。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的采集装置可以直接安装在直升机旋翼试验台的桨毂处，桨叶上的传感器直接与采集装置相连，风洞试验时该采集装置随桨毂和桨叶一起高速旋转，采集装置将几十路模拟电信号转为相应的数字信号保存在采集装置内的存储卡中，待停止试验时，可将存储卡中的数据读入计算机进行存储和处理；这种采集装置可有效地增强信号的抗干扰能力，提高试验数据的质量，并且降低布线的难度。

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是支撑框架的结构示意图；

图2是中心棱柱的结构示意图；

图3是本发明的结构示意图；

其中：1是支撑框架，2是加强筋，3是支撑凸台，4是固定外沿，5是棱柱，5-1是定位槽，6是信号采集板，7是底板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

实施例一

本发明的结构主要分为三部分，支撑框架、棱柱和用于固定支撑框架和棱柱的底板和盖板。

如图1所示，是本方案中的支撑框架，该支撑框架为圆筒形，在支撑框架的底部的内壁面上设置有向内的凸台，凸台用于支撑底板；在支撑框架的底部的外壁面上设置有一圈向外凸出的外沿，外沿上设置有对称布置的若干个固定孔，用于固定整个支撑框架到被测设备上。支撑框架的内壁面上沿着圆周方向设置有若干个均匀对称的加强筋，加强筋的设置方向沿着整个支撑框架的轴线设置，加强筋的作用能极大的增加整个支撑框架的强度，使得其更能适用于高速旋转的环境。每两个加强筋之间的避面上设置有若干个均匀对称设置的镂空结构。

如图2所示，是本发明中的棱柱，棱柱为多面棱柱，面的数量根据实际需要来确定，本例以八棱柱为例，每一个棱面上沿着棱柱的轴线方向设置有卡槽，卡槽的作用是用于卡住信号采集板的；棱柱的底面设置有螺纹孔用于和底板进行固定，棱柱的底面为凹凸相间的结构，用来设置固定信号采集板的卡扣；棱柱的中心为通孔，用于穿过安装固定物体进行固定连接。

如图3所示，是本例完整后的整体结构，其中只安装了一路信号采集板。其中将棱柱设置在底板的中心位置，通过螺钉将底板与棱柱固定住。棱柱上的每一个卡槽对应到底板上的一个数据接口，将信号采集板的一侧卡入棱柱的卡槽内，信号采集板的另一个侧面通过数据接口与底板上的数据接口连接。信号采集板上设置有两个定位锁紧结构，用于与底板和棱柱之间的定位和固定连接。

采集板由上下两层组成，上层为电源板，下层为信号采集板。上下层之间通过接插件电气连接，同时为保证板卡的强度，上下层之间利用四颗螺钉固定。固定螺钉选择高强度螺栓，螺母选择防松螺母。采集板卡采用J30J连接器作为和外界相连接口，采用CRM型公连接器作为与信号处理板的连接接口。下层信号采集板配备螺钉安装孔，用于安装定制卡扣。

信号处理板有内外两圈通孔，内圈通孔与多通道采集板卡一端对齐，螺钉穿过信号处理板和多通道采集板卡一端后与中心棱柱紧固连接，将信号处理板和多通道采集板卡与中心棱柱固定。信号处理板上还包含CRM型母连接器，用于和多通道采集板卡的CRM型公连接器配对安装，从而完成信号交互。信号处理板外圈通孔和外壳预留螺纹孔对齐，螺钉穿过信号处理板后与外壳紧固连接，从而将信号处理板与外壳固定。

盖板有内外两圈通孔，内圈通孔与多通道采集板卡的另一端对齐，螺钉穿过信号处理板和信号采集板卡的另一端后与中心棱柱的另一端紧固连接，将盖板和信号采集板与中心棱柱固定。盖板的外圈通孔和外壳预留安装螺纹孔对齐，二者通过螺钉固定，从而完成整体安装。

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 (10)

1.一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于包括一个支撑框架，所述支撑框架内设置有向内的凸台，所述凸台上设置有底板，在所述底板的中心位置沿着支撑框架轴线方向设置有棱柱，所述棱柱上设置有卡槽，信号采集板的一侧滑入卡槽，一侧与底板上的信号接口连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于所述棱柱上设置有若干个卡槽，每一个卡槽内卡入一块信号采集板。

3.根据权利要求2所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于所述每个卡槽的端部对应的棱柱端面上均设置有一个定位孔，采集板上的定位件与定位孔相互配合。

4.根据权利要求3所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于在连接定位件后的棱柱端面上的两侧设置有凸起端，所述凸起端的高度与定位件的高度一致，凸起端的上端面与定位件的上端面构成完整平面。

5.根据权利要求1所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于所述支撑框架内沿着支撑框架轴线方向设置有若干个加强筋，每两个加强筋之间设置有一个凸台与支撑框连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于每一个所述的加强筋端部设置有用于固定盖板的连接孔。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于支撑框架为圆筒形，所述圆筒形上的凸台、加强筋均对此设置在支撑框架内。

8.根据权利要求7所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于所述支撑框架底部的外壁上设置一圈向外凸出的外沿，外沿上均匀对此设置有固定孔。

9.根据权利要求7所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于所述支撑框架的壁面上的每两个加强筋之间设置有若干个镂空结构，所有镂空结构均对称分布。

10.根据权利要求1、3、6任一所述的一种用于低速风洞直升机旋翼试验台的多通道高速旋转采集器，其特征在于凸台上设置有固定孔用于固定底板，棱柱的一端通过紧固件与底板固定连接，螺钉穿过盖板、定位件后连接到棱柱另一端端面上的定位孔内。