CN109297674A - 基于压力扫描阀模型表面压力连续测量试验系统 - Google Patents

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王萍
王飞
张琦
马冰水
姚顺禹
毛世鹏
毛霄
宋显威
周志坚
徐龙金
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    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing

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Abstract

本发明提供一种基于扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，包括主控机和多个压力扫描阀，并且还包括系统处理器、光纤接口单元、扫描阀数字化接口单元、扫描阀接口单元和多套压力校准单元，系统处理器分别与光纤接口单元、多套压力校准单元电信号连接，光纤接口单元与扫描阀数字化接口单元光纤通讯，扫描阀数字化接口单元通过扫描阀接口单元与多个压力扫描阀连接。本发明能够实现模型运动过程完成压力数据的连续采集，使得一次实验能够得到一系列机构角度变化下的压力数据；在模型姿态角匀速变化的过程中，能够采集到足够密集的气动特性数据，大大提高风洞测压试验效率，提供了更加完整丰富的气动数据，提高试验效率，并降低试验成本。

Description

基于压力扫描阀模型表面压力连续测量试验系统
技术领域
本发明属于航空气动力风洞试验技术领域，具体涉及一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统。
背景技术
随着科技发展，风洞实验技术作为空气动力学研究广泛采用的方法，为航空、航天等领域的发展提供必要的保障。风洞常规测压试验是由客户单位预先提出需求的试验角度序列，模型表面分别测压和测力(采用VXI数据采集系统)试验，试验中按照这些角度逐一测量。试验中每一个角度都要等待模型到位、稳定后，再采集此位置的试验数据，每个需求角度都要进行这个步骤直到车次结束。这种方法在数据采集稳定性上非常好，可以真实地反映当前角度下模型的状态。但是，这种方法也存在一定缺陷，例如试验数据量较少，飞机的气动特性信息不全等。
发明内容
基于以上不足之处，本发明提供一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，克服以往在低速风洞中进行的常规步进姿态角静态试验效率低，试验结果信息量少的缺点。
本发明所采用的技术方案是：一种基于扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，包括主控机和多个压力扫描阀，并且还包括系统处理器、光纤接口单元、扫描阀数字化接口单元、扫描阀接口单元和多套压力校准单元，主控机与系统处理器通过以太网通讯，系统处理器分别与光纤接口单元、多套压力校准单元电信号连接，光纤接口单元与扫描阀数字化接口单元光纤通讯，扫描阀数字化接口单元通过扫描阀接口单元与多个压力扫描阀连接。
本发明所采用的技术如下：采用如上所述的压力连续测量试验系统得出的一种模型表面同时测压和测力数据采集试验方法，还包括VXI数据采集系统，主控机通过触发形式触发两套系统同时按各自的采样率开始采集，VXI数据采集系统实时侦测角度采集通道的信号变化，当角度通道信号的值进入试验角度对应值时，VXI数据采集系统记录下当前角度通道对应的天平的测力数据的同时，还要记录对应角度这一时刻距离开始采样时刻的时间，压力连续测量试验系统根据这一时间，找到试验角度对应时刻的压力测量值并分析显示、存储，使得两套采集系统采集的数据完全是同一角度、同一时刻的数据，循环直到完成所有试验角度的数据采集，即完成该车次试验。
本发明的优点及有益效果：能够实现模型运动过程完成压力数据的连续采集，使得一次实验能够得到一系列机构角度变化下的压力数据；在模型姿态角匀速变化的过程中，能够采集到足够密集的气动特性数据，大大提高风洞测压试验效率，提供了更加完整丰富的气动数据，降低吹风时间，提高试验效率，并降低试验成本。本发明提供的模型表面同时测压和测力数据采集试验方法能够保证两套采集系统采集的数据完全是同一角度、同一时刻的数据，这更有利于完整、准确地掌握飞机的气动特性。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
图2是本发明的数据处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图实例对本发明作进一步介绍。
实施例1
如图1所示，一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，包括主控机1，和两套压力扫描阀6、系统处理器2、光纤接口单元3、扫描阀数字化接口单元4、扫描阀接口单元5和三套压力校准单元7，主控机1与系统处理器2通过以太网通讯，系统处理器2分别与光纤接口单元3、三套压力校准单元7电信号连接，光纤接口单元3与扫描阀数字化接口单元4光纤通讯，扫描阀数字化接口单元4通过扫描阀接口单元5与两套压力扫描阀6连接。
实施例2
采用如上所述的模型表面同时测压和测力数据采集试验方法，同时还采用了VXI数据采集系统，通过触发形式触发两套系统同时按各自的采样率开始采集，VXI数据采集系统实时侦测角度采集通道的信号变化，当角度通道信号的值进入试验角度对应值时，记录对应角度这一时刻距离开始采样时刻的时间，并根据这一时间去找对应时刻的模型表面压力连续测量试验系统的测量值并存储，循环直到完成所有试验角度的压力采集，完成该车次试验。
在所要求测量的姿态角范围内，按照模型姿态角的连续变化，采集被测参数，然后对所采集的大量数据按特定的规律进行挑选、处理，从而得到所要求姿态角下的被测参数。即利用VXI数据采集系统和扫描阀的连续采集功能，找到试验角度对应时刻的压力测量值并分析显示、存储、处理从而完成压力测量试验。
实施例3
以试验角度0°—20°为例，试验风速稳定后，角度机构从0°开始匀速运行到20°，VXI数据采集系统的采集频率为125Hz，扫描阀的测点频率为20Hz，机构开始运行后，主控机通过触发形式触发两套系统同时按各自的采样率开始采集，VXI数据采集系统实时侦测角度采集通道的信号变化，当角度通道信号的值进入试验角度对应值时，VXI数据采集系统记录下当前角度通道对应的天平的测力数据的同时，还要记录对应角度这一时刻距离开始采样时刻的时间，扫描阀压力采集系统根据这一时间，找到试验角度对应时刻的压力测量值并分析显示、存储，这样就保证了两套采集系统采集的数据完全是同一角度、同一时刻的数据，循环直到完成所有试验角度的数据采集，即完成该车次试验。

Claims (2)

1.一种基于扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，包括主控机和多个压力扫描阀，其特征在于：还包括系统处理器、光纤接口单元、扫描阀数字化接口单元、扫描阀接口单元和多套压力校准单元，主控机与系统处理器通过以太网通讯，系统处理器分别与光纤接口单元、多套压力校准单元电信号连接，光纤接口单元与扫描阀数字化接口单元光纤通讯，扫描阀数字化接口单元通过扫描阀接口单元与多个压力扫描阀连接。
2.采用如权利要求1所述的压力连续测量试验系统得出的一种模型表面同时测压和测力数据采集试验方法，其特征在于：还包括VXI数据采集系统，主控机通过触发形式触发两套系统同时按各自的采样率开始采集，VXI数据采集系统实时侦测角度采集通道的信号变化，当角度通道信号的值进入试验角度对应值时，VXI数据采集系统记录下当前角度通道对应的天平的测力数据的同时，还要记录对应角度这一时刻距离开始采样时刻的时间，压力连续测量试验系统根据这一时间，找到试验角度对应时刻的压力测量值并分析显示、存储，使得两套采集系统采集的数据完全是同一角度、同一时刻的数据，循环直到完成所有试验角度的数据采集，即完成该车次试验。
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