CN109335019A - 一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法，涉及浮力测试技术领域，以解决现有浮力测量装置水温控制不精确且不均匀而产生较大测量误差的问题。其包括水箱和机架箱，机架箱上设置有控制器，还包括提升机构以及设置在水箱内的拉绳和滑轮组件，在水箱内壁上设置有用于测量拉绳拉力的测力计，在水箱内设置有加热组件和温度传感器，加热组件以及温度传感器均与控制器和外部电源电连接；该装置的测试方法包括样品预处理、水温控制以及均匀水箱内各水域水温，满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求。通过实施本技术方案，可有效利用温控加热系统以及水循环系统达到水箱内各水域温度均匀分布，实现精确控温，有效提高测量精度。

Description

一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法

技术领域

本发明涉及浮力测试技术领域，更具体的是涉及一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法。

背景技术

现有国际通用的民航客机设计规范中，对座椅及其组成的坐垫、安全带等有专用技术标准(TSO)和飞机安装座椅的力学要求，如果要求座椅的坐垫有漂浮功能，则坐垫需按民航的技术标准(TSO)中的漂浮坐垫要求测试其漂浮性能；由座椅垫漂浮试验标准FAA-TSO-C72c和CAAC-CTSO-C72c可知，一方面对飞机座垫漂浮的测试水温要求约为85华氏度，即29.4℃左右；另一方面需将飞机座垫沉入至水下深度至少为24英寸连续测量数小时。

然而在现有标准规范中仅对试验参数及技术指标进行了明确要求，具体实验装置并没有作规定。经检索发现，在中国专利申请号为CN201310383215.1的专利中公开了一种水域救援装备的浮力测试装置，该技术方案利用控制台控制水平移动机构和竖直移动机构的运动，根据被测物体的形状和大小，使加载杆移动到水面以下的指定位置，可有效解决测试过程中被测试体安放不方便，受力中心不稳而产生较大测试误差的问题；且采用滑轮式浮力检测机构，利用滑轮显著减轻了劳动强度，保证受力中心的稳定性；然而该技术方案仍然存在以下不足之处：检测出的数据波动性较大，实验中存在干扰性因素导致实验的结果有较大的偏差，不能完全达到测试的要求。

发明内容

为了解决现有技术中飞机座垫漂浮测试存在较大测量误差的问题，本发明的目的在于提供一种用于飞机座垫浮力测量装置，利用加热组件对水箱内的水进行加热，保持水温恒定，降低因水温带来的测量误差。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种用于飞机座垫浮力测量装置，包括水箱和与水箱紧邻设置的机架箱，所述机架箱的上方设置有控制器以及与控制器电连接的控制面板，还包括安装在水箱侧壁上端的提升机构以及设置在水箱内的拉绳和滑轮组件，所述拉绳的一端用于与漂浮在水箱内的飞机座垫底部连接，另一端绕过滑轮组件与提升机构连接，在水箱内壁上设置有用于测量拉绳拉力的测力计，在水箱内设置有加热组件和温度传感器，所述加热组件以及温度传感器均与控制器和外部电源电连接。

本发明基础方案的工作原理为：采用上述测量装置进行飞机座垫浮力测量时，首先在水箱内加入适量的测试用水，再依次将加热管、循环水泵、温度传感器以及控制系统的电源打开，在控制器的芯片内将设置温度阀值为座椅垫漂浮试验标准中指定的温度29.4℃，当控制器芯片接收到温度传感器采集的实验温度大于或小于温度阀值时，控制器芯片向多根加热管发出加温或停止加温指令；且直接经过控制器控制加热组件对水箱内的水进行加热，其控制精度准确，可有效提高测量精度。

在加热完成后，利用提升机构将待测飞机座垫样品拉至水面以下600mm-620mm深度处，再利用测力计测量拉绳的拉力，当测力计上数据稳定后，测力计连续测量的拉力值便可得到座垫的浮力值曲线，完成测量，可准确测定浮力值，记录测试过程中的最大值和最小值。

优选地，在水箱侧壁的底部开设有下循环水口，且在水箱侧壁位于下循环水口的上方开设有上循环水口，所述上循环水口和下循环水口经管道与循环水泵连接。利用循环水泵可使得水箱内各水域温度均匀分布，避免飞机座垫漂浮的测试水温不均匀而产生较大测量误差的问题。

优选地，所述循环水泵设于靠近下循环水口的一端，所述上循环水口经竖直设置的管道与循环水泵连接。水箱内的水由于重力作用经竖直设置的管道、循环水泵和下循环水口循环进入水箱内，无需提供额外动力源，且调节循环水泵流量可有效调剂水箱内循环水流速度，可使得水箱内各水域温度均匀分布，且经多点测量水箱内温度，测试点的温度偏差小于0.2℃，可直接通过控制器控制循环水泵的启闭，实现智能化控制，提高水箱内各水域水流活性。

优选地，所述拉绳在与摇轮连接一端设置有拉环，所述测力计上设置有与拉环匹配的拉钩；当拉环与拉钩连接时，待测飞机座垫距离水面深度为600mm-620mm。适应民航技术标准中座垫漂浮实验要求，且直接将拉环悬挂于测力计的拉钩上便可测得待测座垫浮力值，操作简单。

优选地，当拉环与拉钩连接时，待测座垫样品位于上循环水口和下循环水口之间。为了适应民航技术标准，在待测座垫样品位于指定水深测量过程中，其周围水温始终保持在指定温度，将待测座垫样品设于上循环水口和下循环水口之间，可保证其周围各区域的水均具有较好循环效果，保持水温均匀，提高测量精准度。

优选地，所述滑轮组件包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和第二定滑轮均固定在水箱底部的内表面上，且第一定滑轮和第二定滑轮的固定高度相同，绕滑轮组件两侧的拉绳沿竖直方向延伸。由两个定滑轮组成的滑轮组件，且两个定滑轮位于同一水平面的不同位置，可将拉绳曲率半径增大，增大拉绳作业空间，保证拉绳受力的稳定性。

优选地，所述加热组件包括设于水箱底部的多根加热管，多根所述加热管均与水箱内壁固定连接，且多根加热管分别沿水箱内侧的水平方向延伸铺设。经下循环水口进入水箱内的水需经过水平铺设的加热管加热后向上循环流动，保证循环流动的水体可得到均匀加热后再进入循环系统，进一步保证水箱内各水域温度均匀分布。

优选地，在所述水箱内竖直设置有刻度标尺。用以监测待测座垫样品进入民航技术标准中座垫漂浮实验要求所指定深度。

优选地，所述提升机构为摇轮，所述拉绳与摇轮连接；所述测力计为高精度数显拉力计。通过摇轮将待测样品拉到合适的位置，其结构简单，操作方便；且高精度数显拉力计可在相同时间间隔采集并记录浮力值，得到浮力随时间变化的曲线，捕捉座垫样本在浮力测试过程中的最大值和最小值，进而可计算持续时间内的浮力损失率。

优选地，在所述水箱的底部开设有排水口。完成测试后，打开排水口处的阀门，水箱内的水可随排水口流出，便于更换用水以及调节水箱内水量。

优选地，在所述水箱的底部均匀安装有四个滚轮。便于移动水箱。

一种用于飞机座垫浮力测量方法，具体利用上述浮力测量装置进行测量，该方法具体包括以下实施步骤：

对待测试的飞机座垫样品进行样品预处理，所述样品预处理为极限温度预处理或常温预处理；

向水箱中加入测试用水；所述测试用水的水面高度大于620mm；

利用加热组件以及温控系统加热所述测试用水至预设温度29.4℃-30℃；

利用循环水泵循环所述水箱中的所述测试用水；

获取所述水箱中水箱边角以及中心多个测试点的温度，用于判断所述水箱内各水域的温度是否均达到测试温度标准；

基于对多个所述测试点的测量,计算多个所述测试点温度的最大值与最小值之间的差值；

判断所述差值是否小于0.2℃；若所述差值小于0.2℃时，将飞机座垫置于所述水箱内所述测试用水的水面下600-620mm处；若所述差值大于等于0.2℃，继续循环所述水箱内的测试用水，直到多个所述测试点的温度之间的差值小于0.2℃；

测试所述飞机座垫的浮力值；

基于对所述浮力值进行测量后,再每间隔0.5小时测试一次浮力值，每次测试完成后对飞机座垫进行挤压处理，排出飞机座垫内浸入的水分；

获取并记录多次测试的浮力值。

优选地，所述极限温度预处理包括处理步骤a或处理步骤b，所述处理步骤a为在实验前将座垫样品在-40℃环境下预处理8小时，预处理结束后10min内进行实验；所述处理步骤b为在实验前将座垫样品在60℃的环境下预处理8小时，预处理结束后10min内进行实验。可有效模拟在两种不同温度环境处理之后测试飞机座垫样品受到的浮力情况，进而判断飞机座垫样品是否在两种环境下均能达到民航技术标准。

优选地，所述常温预处理为在实验前将座垫样品置于18℃-24℃和相对湿度为45％-65％的环境下预处理24小时，取出后0-3min内进行实验。可有效模拟在常温环境处理后测试飞机座垫样品受到的浮力情况。

优选地，所述挤压处理为将座垫样品置于水面以下45mm-55mm处进行挤压，挤压时间为1min-3min。便于进行人工挤压处理，且对座垫样品进行挤压处理后，可有效保证下一次测量的准确性。

优选地，在测量所述浮力值过程中，定期检测座垫样品浸入至水下的深度以及循环水的温度。为了保证在飞机座垫样品的整个测量过程中，其测量温度和测量深度均满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，可有效保证座垫样品浮力测量的精准度。

如上所述，本发明相对现有技术的有益效果如下：

1.本发明设置有温控加热系统以及水循环系统，利用控制器控制加热管对水箱内的水进行加热，并通过温度传感器监测加热温度，实现精确控温；与此同时，水循环系统可使得水箱内各水域温度均匀分布，减小测量误差。

2.本发明采用两个定滑轮组件进行浮力检测，可显著减轻了劳动强度，保证受力中心的稳定性，且位于同一水平面不同位置的两个定滑轮，可有效将拉绳曲率半径增大，增大拉绳作业空间，适用于不同大小的飞机座垫，保证拉绳受力的稳定性。

3.本发明用于测量座垫样品的测力计为高精度数显拉力计，可在相同时间间隔采集并记录浮力值，可得到浮力随时间变化的曲线，并能捕捉座垫样本在浮力测试过程中的最大值和最小值，进而可计算持续时间内的浮力损失率，浮力值实验测定精准。

4.本发明在测量过程中定期监控座垫样品浸入至水下的深度以及循环水的温度，可有效保证在飞机座垫样品的整个测量过程中，其测量温度和测量深度均满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，可有效保证座垫样品浮力测量的精准度。

5、本发明采用在每次测量后均对座垫样品进行挤压后进入下一次测量，可有效保证单次测量的准确性；且全面性模拟出了座垫样品在低温、常温以及高温条件处理下受到的浮力，高精度准确测得浮力，具有控制精度高、操作简便等优点。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种用于飞机座垫浮力测量装置的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种用于飞机座垫浮力测量方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：1-水箱、2-机架箱、3-控制器、4-控制面板、5-拉绳、6-滑轮组件、61-第一定滑轮、62-第二定滑轮、7-加热管、8-刻度标尺、9-摇轮、10-高精度数显拉力计、11-排水口、12-下循环水口、13-上循环水口、14-循环水泵、15-温度传感器、16-管道、17-拉环、18-拉钩、19-座垫样品、20-滚轮。

实施列1

实施例基本如附图1所示：本实施例提供一种用于飞机座垫浮力测量装置，包括水箱1和与水箱1紧邻设置的机架箱2，机架箱2与水箱1固定连接，水箱1的底部均匀安装有四个便于移动水箱1的滚轮20，机架箱2的上方设置有控制器3，控制器3的左侧面设置有与控制器3电连接的控制面板4，还包括通过支架安装在水箱1左侧壁上端的提升机构以及设置在水箱1内的拉绳5和滑轮组件6，具体地，拉绳5的右端与漂浮在水箱1内的飞机座垫中心固定连接，拉绳5左端绕过滑轮组件6与提升机构连接，在水箱1左侧的内壁上通过支架安装有用于测量拉绳5拉力的测力计，飞机座垫样品19悬挂在拉绳5上，被测座垫样品19受浮力作用上浮；具体地，测力计为高精度数显拉力计10，高精度数显拉力计10可在相同时间间隔采集并记录浮力值，得到浮力随时间变化的曲线，捕捉座垫样本在浮力测试过程中的最大值和最小值。

可选地，提升机构为摇轮9，摇轮9通过支架安装在水箱1侧壁上端，所述拉绳5与摇轮9连接；通过摇轮9将待测样品拉到合适的位置，其结构简单，操作方便。

进一步地，在水箱1侧壁的底部开设有下循环水口12，且在水箱1侧壁位于下循环水口12的竖直向上的方向开设有上循环水口13，上循环水口13和下循环水口12经管道16与循环水泵14连接，具体地，循环水泵14与控制器3和外部电源电连接；循环水泵14设于靠近下循环水口12的一端，上循环水口13经竖直设置的管道16与循环水泵14连接，水箱1内的水由于重力作用经竖直设置的管道16、循环水泵14和下循环水口12循环进入水箱1内，无需提供额外动力源，且调节循环水泵14流量可有效调剂水箱1内循环水流速度，可直接通过控制器3控制循环水泵14的启闭，实现智能化控制，提高水箱1内各水域水流活性。

进一步地，在水箱1内靠近下循环水口12的一端铺设有多根加热管7，多根加热管7均与水箱1内壁固定连接，在水箱1内设置有温度传感器15，温度传感器15固定安装在水箱1的侧壁上，多根加热管7和温度传感器15均与控制器3和外部电源电连接，当控制器3芯片接收到温度传感器15采集的实验温度大于或小于温度阀值时，控制器3芯片向多根加热管7发出加温或停止加温指令；而利用循环水泵14可使得水箱1内各水域温度均匀分布，控制精度准确；且多根加热管7分别沿水箱1内侧的水平方向延伸铺设，从而经下循环水口12进入水箱1内的水需经过水平铺设的加热管7加热后向上循环流动，保证循环流动的水体可得到均匀加热后再进入循环系统，进一步保证水箱1内各水域温度均匀分布。

优选地，拉绳5在与摇轮9连接一端设置有拉环17，测力计上设置有与拉环17匹配的拉钩18；当拉环17与拉钩18连接时，待测飞机座垫位于水面以下600mm-620mm，适应民航技术标准中座垫漂浮实验要求，且直接将拉环17悬挂于测力计的拉钩18上便可测得待测座垫浮力值，操作简单；进一步地，当拉环17与拉钩18连接时，待测座垫样品19位于上循环水口13和下循环水口12之间，在待测座垫样品19位于指定水深测量过程中，其周围水温始终保持在指定温度，将待测座垫样品19设于上循环水口13和下循环水口12之间，可保证其周围各区域的水均具有较好循环效果，保持水温均匀，提高测量精准度。

优选地，在水箱1内竖直设置有刻度标尺8，刻度标尺8与水箱1侧壁可拆卸连接，且可在水箱1的侧壁上开设透明的玻璃窗，用以监测待测座垫样品19进入民航技术标准中座垫漂浮实验要求所指定深度。

优选地，在水箱1的底部开设有排水口11，排水口11设置有阀门，完成测试后，打开排水口11处的阀门，水箱1内的水可随排水口11流出，便于更换用水以及调节水箱1内水量。

本实施例的具体实施方式为：进行飞机座垫样品19浮力测量时，首先在水箱1内加入测试用水，待水量满足实验用量，再依次将加热管7、循环水泵14、温度传感器15以及控制系统的电源打开，在控制器3的芯片内将设置温度阀值为29.4℃，当控制器3芯片接收到温度传感器15采集的实验温度大于或小于温度阀值时，控制器3芯片向多根加热管7发出加温或停止加温指令；而利用循环水泵14可使得水箱1内各水域温度均匀分布，避免飞机座垫漂浮的测试水温不均匀而产生较大测量误差的问题；且直接经过控制器3控制加热管7对水箱1内的水进行加热，其控制精度准确，可有效提高测量精度。

进一步地，当水循环稳定后，利用提升机构将待测飞机座垫样品19拉至水面以下610mm深度处，再利用测力计测量拉绳5的拉力，当测力计上数据稳定后依次按下测力计上的峰值按钮和记录按钮，得到浮力随时间变化的曲线，每半小时记录一次拉力数据，经计算如果连续四个30分钟的时间间隔的浮力都稳定(±0.2磅范围内)且不小于14磅，则试验可以小于8小时而终止；如果所测得的拉力值经计算所得样品的浮力小于14磅亦终止试验。

实施例2

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体地，滑轮组件包括第一定滑轮61和第二定滑轮62，第一定滑轮61和第二定滑轮62均固定在水箱底部的内表面上，且第一定滑轮61和第二定滑轮62的固定高度相同，绕滑轮组件两侧的拉绳沿竖直方向延伸。由两个定滑轮组成的滑轮组件，且两个定滑轮位于同一水平面的不同位置，可将拉绳曲率半径增大，增大拉绳作业空间，保证拉绳受力的稳定性。

实施例3

一种用于飞机座垫浮力测量方法，具体利用实施例2所述浮力测量装置进行测量，该方法具体包括以下实施步骤：

步骤(1)：选择装机实际尺寸的飞机座垫样品进行样品预处理，样品预处理为在实验前将座垫样品在-40℃环境下预处理8小时,预处理结束后10min内将座垫样品取出进行实验；

步骤(2)：向水箱中加入测试用水，水箱内部尺寸具体为L＝1000mm、W＝1000mm、H＝1200mm,待水箱的盛水量满足实验用量,本实施例提供的水量为1立方，满足测试用水的水面高度大于620mm；

步骤(3)：打开电源控制阀、水箱加热系统以及水循环系统，将水箱加热系统温度设定为29.4℃，加热所述测试用水至预设温度29.4℃，再利用水循环系统循环测试用水；

步骤(4)：待步骤(3)中水温循环稳定后，再用温度计测量水箱边角以中心温度，随机测量点11个点，用于判断所述水箱内各水域的温度是否均达到测试温度标准，计算多个所述测试点温度的最大值与最小值之间的差值；判断所述差值是否小于0.2℃；

步骤(5)：若所述差值小于0.2℃时，将步骤(1)中预处理后的座垫样品悬挂于水箱内拉绳的右端，拉绳的左端绕过滑轮组件并通过提升机构将座垫样品拉至水面以下610mm处；若所述差值大于等于0.2℃，继续循环所述水箱内的测试用水，直到多个所述测试点的温度之间的差值小于0.2℃；

步骤(6)：待步骤(5)中将座垫样品拉至水面以下610mm处时，打开测力计，测试所述飞机座垫的浮力值，待测力计上的数据稳定后依次按下测力计上的峰值按钮和记录按钮，记录拉力，再关闭测力计，完成一次测量；

步骤(7)：待步骤(6)完成测量半小时后重新打开测力计，测量此时拉绳拉力大小并记录测量值，再对座垫样品进行挤压处理，排出飞机座垫内浸入的水分，具体利用提升机构将座垫样品置于水面以下50mm处进行挤压，挤压时间为1min；

步骤(8)：重复步骤(6)-步骤(7)操作，经计算，连续四个半小时的时间间隔内的浮力波动均在0.2磅范围内，且不小于14磅，从而终止实验；若测量8小时内测得的座垫样品浮力小于14磅，实验终止。

实施例3采用本技术方案的浮力测试装置进行浮力测试实验，为了保证在飞机座垫样品的整个测量过程中，将定期1-2小时监控座垫样品浸入至水下的深度以及循环水的温度，其测量温度和测量深度均满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，本实施例对水浴温度和浮力测试结果采集的实验数据如表1和表2所示：

表1实施例3水浴温度检测实验数据

表2实施例3浮力测试结果实验数据

由表1和表2可知，采用实施例1的测量装置进行飞机座垫漂浮实验的浮力测量，经过水循环系统可有效保证测量前其水箱内环境各水域温度均匀分布，均在29.4℃-30℃之间，测试点温度的最大值与最小值之间的差值小于0.2℃，满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，保证座垫样品浮力测量的精准度；而在测量的3.5-5小时连续四个半小时时间间隔内的浮力值分别为23.3、23.2、23.4和23.2，浮力值波动均在0.2磅范围内，且不小于14磅，故终止实验，飞机座垫样品合格。

实施例4

一种用于飞机座垫浮力测量方法，具体利用实施例2所述浮力测量装置进行测量，该方法具体包括以下实施步骤：

步骤(1)：选择装机实际尺寸的飞机座垫样品进行样品预处理，样品预处理为在实验前将座垫样品在60℃环境下预处理8小时,预处理结束后10min内将座垫样品取出进行实验；

步骤(2)：向水箱中加入测试用水，水箱内部尺寸具体为L＝1000mm、W＝1000mm、H＝1200mm,待水箱的盛水量满足实验用量,本实施例提供的水量为1立方，满足测试用水的水面高度大于620mm；

步骤(3)：打开电源控制阀、水箱加热系统以及水循环系统，将水箱加热系统温度设定为29.4℃，加热所述测试用水至预设温度29.4℃，再利用水循环系统循环测试用水；

步骤(4)：待步骤(3)中水温循环稳定后，再用温度计测量水箱边角以中心温度，随机测量点11个点，用于判断所述水箱内各水域的温度是否均达到测试温度标准，计算多个所述测试点温度的最大值与最小值之间的差值；判断所述差值是否小于0.2℃；

步骤(5)：若所述差值小于0.2℃时，将步骤(1)中预处理后的座垫样品悬挂于水箱内拉绳的右端，拉绳的左端绕过滑轮组件并通过提升机构将座垫样品拉至水面以下600mm处；若所述差值大于等于0.2℃，继续循环所述水箱内的测试用水，直到多个所述测试点的温度之间的差值小于0.2℃；

步骤(6)：待步骤(5)中将座垫样品拉至水面以下600mm处时，打开测力计，测试所述飞机座垫的浮力值，待测力计上的数据稳定后依次按下测力计上的峰值按钮和记录按钮，记录拉力，再关闭测力计，完成一次测量；

步骤(7)：待步骤(6)完成测量半小时后重新打开测力计，测量此时拉绳拉力大小并记录测量值，再对座垫样品进行挤压处理，排出飞机座垫内浸入的水分，具体利用提升机构将座垫样品置于水面以下45mm处进行挤压，挤压时间为1min；

步骤(8)：重复步骤(6)-步骤(7)操作，经计算，连续四个半小时的时间间隔内的浮力波动均在0.2磅范围内，且不小于14磅，从而终止实验；若测量8小时内测得的座垫样品浮力小于14磅，实验终止。

实施例4采用本技术方案的浮力测试装置进行浮力测试实验，为了保证在飞机座垫样品的整个测量过程中，将定期1-2小时监控座垫样品浸入至水下的深度以及循环水的温度，其测量温度和测量深度均满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，本实施例对水浴温度和浮力测试结果采集的实验数据如表3和表4所示：

表3实施例4水浴温度检测实验数据

表4实施例4浮力测试结果实验数据

由表3和表4可知，采用实施例2的测量装置进行飞机座垫漂浮实验的浮力测量，经过水循环系统可有效保证测量前其水箱内环境各水域温度均匀分布，均在29.4℃-30℃之间，测试点温度的最大值与最小值之间的差值小于0.2℃，满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，保证座垫样品浮力测量的精准度；而在测量的3.5-5小时连续四个半小时时间间隔内的浮力值分别为22.9、22.8、22.8和22.8，浮力值波动在均在0.2磅范围内，且不小于14磅，故终止实验，飞机座垫样品合格。

实施例5

一种用于飞机座垫浮力测量方法，具体利用实施例2所述浮力测量装置进行测量，具体包括以下实施步骤：

步骤(1)：选择装机实际尺寸的飞机座垫样品进行样品预处理，样品预处理为在实验前将座垫样品置于21℃和相对湿度为55％的环境下预处理24小时,预处理结束后立刻将座垫样品取出进行实验；

步骤(2)：向水箱中加入测试用水，水箱内部尺寸具体为L＝1000mm、W＝1000mm、H＝1200mm,待水箱的盛水量满足实验用量,本实施例提供的水量为1立方，满足测试用水的水面高度大于620mm；

步骤(3)：打开电源控制阀、水箱加热系统以及水循环系统，将水箱加热系统温度设定为29.4℃，加热所述测试用水至预设温度30℃，再利用水循环系统循环测试用水；

步骤(4)：待步骤(3)中水温循环稳定后，再用温度计测量水箱边角以中心温度，随机测量点11个点，用于判断所述水箱内各水域的温度是否均达到测试温度标准，计算多个所述测试点温度的最大值与最小值之间的差值；判断所述差值是否小于0.2℃；

步骤(5)：若所述差值小于0.2℃时，将步骤(1)中预处理后的座垫样品悬挂于水箱内拉绳的右端，拉绳的左端绕过滑轮组件并通过提升机构将座垫样品拉至水面以下620mm处；若所述差值大于等于0.2℃，继续循环所述水箱内的测试用水，直到多个所述测试点的温度之间的差值小于0.2℃；

步骤(6)：待步骤(5)中将座垫样品拉至水面以下620mm处时，打开测力计，测试所述飞机座垫的浮力值，待测力计上的数据稳定后依次按下测力计上的峰值按钮和记录按钮，记录拉力，再关闭测力计，完成一次测量；

步骤(7)：待步骤(6)完成测量半小时后重新打开测力计，测量此时拉绳拉力大小并记录测量值，再对座垫样品进行挤压处理，排出飞机座垫内浸入的水分，具体利用提升机构将座垫样品置于水面以下45mm处进行挤压，挤压时间为1min；

步骤(8)：重复步骤(6)-步骤(7)操作，经计算，连续四个半小时的时间间隔内的浮力波动均在0.2磅范围内，且不小于14磅，从而终止实验；若测量8小时内测得的座垫样品浮力小于14磅，实验终止。

实施例1采用实施例2的浮力测试装置进行浮力测试实验，为了保证在飞机座垫样品的整个测量过程中，将定期1-2小时监控座垫样品浸入至水下的深度以及循环水的温度，其测量温度和测量深度均满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，本实施例对水浴温度和浮力测试结果采集的实验数据如表5和表6所示：

表5实施例5水浴温度检测实验数据

表6实施例5浮力测试结果实验数据

由表5和表6可知，采用实施例2的测量装置进行飞机座垫漂浮实验的浮力测量，经过水循环系统可有效保证测量前其水箱内环境各水域温度均匀分布，均在29.4℃-30℃之间，测试点温度的最大值与最小值之间的差值小于0.2℃，满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求，保证座垫样品浮力测量的精准度；而在测量的第3.5-5小时连续四个半小时时间间隔内的浮力值分别为22.6、22.5、22.5和22.5，浮力波动均在0.2磅范围内，且不小于14磅，故终止实验，座垫样品合格。

按照上述实施方式持续进行下一个样品的测试，待所有样品测试完毕后，再依次关闭水箱加热系统、水循环系统以及电源控制阀，完成全部座垫样品的检测。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于飞机座垫浮力测量装置，包括水箱和与水箱紧邻设置的机架箱，所述机架箱的上方设置有控制器以及与控制器电连接的控制面板，其特征在于：还包括安装在水箱侧壁上端的提升机构以及设置在水箱内的拉绳和滑轮组件，所述拉绳的一端用于与漂浮在水箱内的飞机座垫底部连接，另一端绕过设置在水箱底部的滑轮组件与提升机构连接，在水箱内壁上设置有用于测量拉绳拉力的测力计，在水箱内设置有加热组件和温度传感器，所述加热组件以及温度传感器均与控制器和外部电源电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：还包括水循环装置，所述水循环装置包括在水箱侧壁底部开设的下循环水口以及在水箱侧壁位于下循环水口的上方开设的上循环水口，所述上循环水口和下循环水口经管道与循环水泵连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述循环水泵设于靠近下循环水口的一端，所述上循环水口经竖直设置的管道与循环水泵连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述拉绳在与摇轮连接一端设置有拉环，所述测力计上设置有与拉环匹配的拉钩；当拉环与拉钩连接时，待测飞机座垫距离水面深度为600mm-620mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述滑轮组件包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和第二定滑轮均固定在水箱底部的内表面上，且第一定滑轮和第二定滑轮的固定高度相同，绕滑轮组件两侧的拉绳沿竖直方向延伸。

6.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述加热组件包括设于水箱底部的多根加热管，多根所述加热管均与水箱内壁固定连接，且多根加热管分别沿水箱内侧的水平方向延伸铺设。

7.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：在水箱内竖直设置有刻度标尺。

8.一种用于飞机座垫浮力测量方法，其特征在于:包括以下步骤：

对待测试的飞机座垫样品进行样品预处理，所述样品预处理为极限温度预处理或常温预处理；

向水箱中加入测试用水；所述测试用水的水面高度大于620mm；

利用加热组件以及温控系统加热所述测试用水至预设温度29.4℃-30℃；

利用循环水泵循环所述水箱中的所述测试用水；

获取所述水箱中水箱边角以及中心多个测试点的温度，用于判断所述水箱内各水域的温度是否均达到测试温度标准；

基于对多个所述测试点的测量,计算多个所述测试点温度的最大值与最小值之间的差值；

判断所述差值是否小于0.2℃；若所述差值小于0.2℃时，将飞机座垫置于所述水箱内所述测试用水的水面下600-620mm处；若所述差值大于等于0.2℃，继续循环所述水箱内的测试用水，直到多个所述测试点的温度之间的差值小于0.2℃；

测试所述飞机座垫的浮力值；

基于对所述浮力值进行测量后,再每间隔0.5小时测试一次浮力值，每次测试完成后对飞机座垫进行挤压处理，排出飞机座垫内浸入的水分；

获取并记录多次测试的浮力值。

9.根据权利要求8所述的用于飞机座垫浮力测量方法，其特征在于：所述挤压处理为将座垫样品置于水面以下45mm-55mm处进行挤压，挤压时间为1min-3min。

10.根据权利要求8所述的用于飞机座垫浮力测量方法，其特征在于：在测量所述浮力值过程中，定期检测座垫样品浸入至水下的深度以及循环水的温度。