CN111579195B - 一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，包括定位片，定位片具有定位侧边，定位侧边的两端部分别具有第一端点和第二端点；定位侧边中部向内开设有让位缺口；让位缺口的边缘上具有第三端点，第三端点与第三荧光微丝安装点的连线垂直定位侧边；本发明可以通过在定位片上设置的第一端点和第二端点与机翼模型表面的第一荧光微丝和第二荧光微丝贴合，并将待安装的荧光微丝通过第三端点贴合到第三荧光微丝安装点上，进而通过第三端点和第三荧光微丝安装点确定荧光微丝的安装方向，以提升风洞试验中试验结果的准确性。

Description

一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置及方法

技术领域

本发明属于空气动力学试验技术领域，尤其涉及一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置及方法。

背景技术

风洞试验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力试验方法。在该试验中，一般需要在飞行器或模型表面上固定含有荧光物质的合成纤维的荧光微丝，这种纤维制成的荧光微丝直径极小，在很大程度上能够保证模型附近流场的精度和真实性，大大降低对试验模型表面流场的影响，再利用紫外光照射荧光微丝，激发出亮度较高的荧光，可清楚对荧光微丝形态进行观察、拍照和录像记录。

目前，常用的固定荧光微丝的方法是人工通过胶带将荧光微丝的一端粘贴在飞行器模型的机翼表面。但是，由于荧光微丝的直径极小，人工通过胶带粘贴荧光微丝时，易使得荧光微丝的朝向偏差大，进而对风洞试验的试验结果产生影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置及方法，以解决人工粘贴荧光微丝时荧光微丝的朝向偏差大的问题。

本发明采用以下技术方案：一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，包括定位片，定位片具有定位侧边，定位侧边的两端部分别具有第一端点和第二端点，第一端点用于与机翼模型表面上的第一荧光微丝安装点贴合，第二端点用于与机翼模型表面上的第二荧光微丝安装点贴合；

定位侧边中部向内开设有让位缺口，让位缺口用于覆盖到第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的第三荧光微丝安装点上；

让位缺口的边缘上具有第三端点，第三端点与第三荧光微丝安装点的连线垂直定位侧边；其中，第三端点用于在第三荧光微丝安装点安装荧光微丝时，与第三荧光微丝安装点相配合确定荧光微丝的朝向。

进一步地，第一端点和第二端点位于定位片的同侧。

进一步地，让位缺口上第三端点的相对侧为敞开状。

进一步地，让位缺口的边缘由至少一条弧线组成、或者由相连的至少两条线段组成、或者由相连的弧线和线段组成。

进一步地，第三端点位于让位缺口的中线上。

进一步地，沿定位片的端部还设置有第一测量件，第一测量件的长度和待粘贴的荧光微丝自由段的长度相等。

进一步地，第一测量件包括由定位片端部向荧光微丝自由段延伸的第一测量片，该第一测量片的长度与荧光微丝的自由段的长度相等。

进一步地，定位片上还设置有第二测量件，第二测量件上具有切割刃，第二测量件用于量测粘贴荧光微丝的胶带的长度，并通过切割刃进行切割。

进一步地，第二测量件包括两个平行设置的长度量测片，两个长度量测片均与定位片的表面垂直设置，至少一个长度量测片的顶端具有切割刃。

本发明的另一种技术方案：一种在机翼模型表面安装荧光微丝的方法，使用上述的装置，具体包括以下步骤：

将定位片上的第一端点和第二端点分别贴合在机翼模型表面上的第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点上；

将荧光微丝贴合到定位片上的第三端点和、第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的第三荧光微丝安装点上；

剪切预定长度的胶带，并将胶带通过定位片上的让位缺口粘贴到荧光微丝上；其中，胶带与荧光微丝的粘贴部边缘点、与第三荧光微丝安装点重合；

将定位片从机翼模型表面移走，裁剪荧光微丝。

本发明的有益效果是：本发明可以通过在定位片上设置的第一端点和第二端点与机翼模型表面的第一荧光微丝和第二荧光微丝贴合，并将待安装的荧光微丝通过第三端点贴合到第三荧光微丝安装点上，进而通过第三端点和第三荧光微丝安装点确定荧光微丝的安装方向，以提升风洞试验中试验结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例中一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置的使用状态参考示意图；

图3为本发明实施例中让位缺口的结构示意图；

图4为本发明另一实施例中让位缺口的结构示意图；

图5为本发明另一实施例中让位缺口的结构示意图；。

其中：1.第一端点；2.第二端点；3.第三端点；4.让位缺口；5.荧光微丝；6.第三荧光微丝安装点；7.胶带；8.机翼模型表面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

现有的荧光微丝5一般是操作人员用手粘贴胶带7的方式，使用该方式粘贴时，上一个荧光微丝5到下一个荧光微丝5之间的粘贴稍有错位就会导致那一行(列)的丝线会产生歪斜。粘贴时由于胶带7静电问题导致粘贴胶带7时丝线定位位置出现移动。粘贴丝线用的胶带7长短不一导致的每个丝线的在翼型表面的情况不一致从而对实验结果产生影响。

本发明的一种实施例提供了一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，如图1所示，包括定位片，定位片具有定位侧边，定位侧边的两端分别具有不重合的第一端点1和第二端点2，第一端点1用于与机翼模型表面8上的第一荧光微丝安装点贴合，第二端点2用于与机翼模型表面8上的第二荧光微丝安装点贴合；定位侧片中部向内开设有让位缺口4，让位缺口4位于第一端点1和第二端点2之间的连线上，让位缺口4用于覆盖到第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的第三荧光微丝安装点6上；让位缺口4的边缘上具有第三端点3，第三端点3与第三荧光微丝安装点6的连线垂直定位侧边；其中，第三端点3用于在第三荧光微丝安装点6安装荧光微丝5时，与第三荧光微丝安装点6相配合确定荧光微丝5的朝向。

本发明可以通过在定位片上设置的第一端点1和第二端点2与机翼模型表面的第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点贴合，并将待安装的荧光微丝5通过第三端点3贴合到第三荧光微丝安装点6上，进而通过第三端点3和第三荧光微丝安装点6确定荧光微丝5的安装方向，以提升风洞试验中试验结果的准确性。

具体的，对于定位片的材质，在本发明中对其不做限制，可以采用任意材质；其形状也可以多种多样，如图1所示，为其的一种形状。在该实施例中，由于定位片是安装荧光微丝5时所使用，且最好是贴合在机翼模型表面8上，那么，最好的情况时，定位片与机翼模型表面8的接触面和机翼模型表面8相契合，但是，由于该定位片不仅仅安装一个荧光微丝5，其要不断地移动位置，进而安装更多个荧光微丝5，因此，难以做到将其与机翼表面的接触面完全契合，最好的选择是，将其大小尽量做小，进而，在其不断地在机翼模型表面8移动的过程中，将与其接触的机翼模型表面8的部分看作为一个平面，这样，将定位片与机翼模型表面8的接触面设置为平面，平面与平面接触达到了二者契合度最高的情况，即使有微小的接触不平，对荧光微丝5的安装影响也降低到最小。

作为更好的一种实现形式，将定位片设置为片状，两侧面均为平面，其一个表面与机翼模型表面8贴合，另一个表面也方便操作者压持，可以方便操作。

另外，在另一种的具体实现方式下，第一端点1和第二端点2位于定位片的同侧。这样，在安装荧光微丝5时，定位片的整体都位于定位侧边的同侧，可以让操作者更加直观的观察第一荧光微丝安装点、第二荧光微丝安装点和第三荧光微丝安装点6的相对位置，可以更好的操作定位片，以使定位片上的端点与荧光微丝安装点更快的贴合。

在本发明实施例中，让位缺口4是用于将该位置空出来，以便胶带7通过该让位缺口4处将荧光微丝5粘贴到对应的荧光微丝安装点处。由于，在胶带7粘贴完毕后，只是胶带7的一部分粘贴到了该位置处，所以需要将定位片移走，进而将胶带7未粘贴的部分继续粘贴完，以完成荧光微丝5的安装。

为了防止在移走定位片的时候碰触到已粘贴的部分胶带7，降低胶带7移位的几率，所以，将让位缺口4上第三端点3的相对侧设置为敞开状，如此一来，在移走定位片的时候可以从胶带7的一侧移动，不会碰触到已粘贴的胶带7，就不会影响胶带7的粘贴位置。

在本发明中，让位缺口4的形状只需满足先粘贴一部分的胶带7即可，所以，其形状的可以根据实际需要进行设计。如图3所示，为本发明一种实施例中的让位缺口4的形状，该实施例中，让位缺口4由两条线段组成，第三端点3位于两条线段的交点处，两条线段相对于第三端点3和第三荧光微丝安装点6的连线是对称的，当荧光微丝5贴到第三端点3和第三荧光微丝安装点6上时，该荧光微丝5的朝向(即方向)就确定了，通过这样的方式可以设定荧光微丝5的朝向与预设方向一致，进而降低荧光微丝5对风洞试验的影响因素，提升风洞试验的实验结果稳定性。

如图4所示，为本发明另一种实施例中的让位缺口4的形状，该实施例中，让位缺口4由一条弧线组成，第三端点3也位于该弧线上。如图5所示，为本发明另一种实施例中的让位缺口4的形状，其由相连的弧线和下部到压板组成。

另外，在本发明实施例中进行荧光微丝5安装时，由于第一端点1和第二端点2分别和第一荧光微丝5安装点和第二荧光微丝5安装点对应，因此，在安装第三荧光微丝安装点6的荧光微丝5时，由于其位于第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间，并且相邻两行或两列的荧光微丝5之间一般要求间隔距离相等，所以，让位缺口4位于定位侧边的中部，第三端点3位于让位缺口4的中线上，即第三端点3和第三荧光微丝安装点6的连线平分第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的线段，这样就能保证该处的荧光微丝5的安装位置更加准确。在其他实施例中，也可能是第三荧光微丝安装点6并不是第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的中间点，所以，也可以根据荧光微丝5的实际安装情况具体设计第一端点1、第二端点2和第三端点3之间的距离。

在本发明的另一个实施例中，该装置还包括第一测量件，第一测量件的长度和待粘贴的荧光微丝5的自由段长度相等。本实施例中的第一测量件具体可以为分别以第一端点1和第二端点2向荧光微丝5自由段延伸设置的第一量测片和第二量测片，该第一量测片和第二量测片均与荧光微丝5的自由段的长度相同，在安装荧光微丝5时，可以通过该第一量测片和第二量测片实现荧光微丝5自由段的量取，确保在机翼模型表面8的荧光微丝矩阵中每个荧光微丝5的自由段长度均相同，进而，在进行风洞试验时，各个荧光微丝5均受到风力的影响，进而将受力传递给机翼模型，当各个荧光微丝5的长度相同时，其受力也基本一致，因而，对机翼表面的影响也趋于稳定，降低荧光微丝5对风洞试验中机翼模型的姿态的影响。

在本发明的另一实施例中还包括第二测量件，第二测量件上具有切割刃，第二测量件用于量测粘贴荧光微丝5的胶带7的长度，并通过切割刃进行切割。更为具体的，第二测量件包括两个间隔且平行设置的长度量测片，两个长度量测片均与定位片的表面垂直设置，至少一个长度量测片的顶端具有切割刃。通过这两个长度量测片可以有效量取粘贴荧光微丝5的胶带7的长度，当胶带7的长度相同时，对试验中荧光微丝5的受力影响也基本一致，在各个荧光微丝5受力一致的情况下，对试验的结果的影响即可忽略。

本发明的装置不仅可以实现精确的安装丝线的目的，还可以更方便快捷的安装丝线，具体的：

(1)可以通过点与点之间共线的原理来解决丝线粘贴歪斜的问题。

(2)通过固定的点位将丝线特定的粘贴位置固定，可以有效的解决对荧光微丝5粘贴点的控制。

(3)通过设备两个铁片之间的固定距离，可以实现对胶带7长度的精确控制。

本发明的另一种实施例还公开了一种在机翼模型表面8安装荧光微丝5的方法，应用上述的装置，首先，在机翼模型表面8上进行标记，标记各个荧光微丝5安装点的具体位置。标记完各个荧光微丝5安装点的具体位置后，即开始对各个荧光微丝5安装点进行荧光微丝5的安装。

一般情况下，荧光微丝5安装点设计为矩阵形式，当安装矩阵边缘的荧光微丝5时，可以手动安装，或者将第一端点1或第二端点2贴合到其相连的荧光微丝5安装点上，在使用本装置进行安装。

当安装矩阵中非边缘的荧光微丝5安装点时，即可更好的使用本装置进行安装，具体的安装方法为：

将定位片上的第一端点1和第二端点2分别贴合在机翼模型表面8上的第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点上；

将荧光微丝5贴合到定位片上的第三端点3和、第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的第三荧光微丝6安装点上；

剪切预定长度的胶带7，并将胶带7通过定位片上的让位缺口4粘贴到荧光微丝5上；其中，胶带7与荧光微丝5的粘贴部边缘点与第三荧光微丝6安装点重合；将定位片从机翼模型表面8移走，裁剪荧光微丝5。

完成上述过程后，可对已安装的荧光微丝5进行适当的裁剪和头部滴胶处理，防止应为粉丝分叉，以供风洞试验使用。

Claims (10)

1.一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，包括定位片，所述定位片具有定位侧边，所述定位侧边的两端部分别具有第一端点(1)和第二端点(2)，所述第一端点(1)用于与所述机翼模型表面(8)上的第一荧光微丝安装点贴合，所述第二端点(2)用于与所述机翼模型表面(8)上的第二荧光微丝安装点贴合；

所述定位侧边中部向内开设有让位缺口(4)，所述让位缺口(4)用于覆盖到所述第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的第三荧光微丝安装点(6)上；

所述让位缺口(4)的边缘上具有第三端点(3)，所述第三端点(3)与所述第三荧光微丝安装点(6)的连线垂直所述定位侧边；其中，所述第三端点(3)用于在所述第三荧光微丝安装点(6)安装荧光微丝(5)时，与所述第三荧光微丝安装点(6)相配合确定所述荧光微丝(5)的朝向；

该装置的使用步骤：

将定位片上的第一端点(1)和第二端点(2)分别贴合在机翼模型表面(8)上的第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点上；

将荧光微丝(5)贴合到定位片上的第三端点(3)和、第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的第三荧光微丝安装点(6)上；

剪切预定长度的胶带(7)，并将所述胶带(7)通过定位片上的让位缺口(4)粘贴到所述荧光微丝(5)上；其中，所述胶带(7)与所述荧光微丝(5)的粘贴部边缘点、与所述第三荧光微丝安装点(6)重合；

将所述定位片从机翼模型表面(8)移走，裁剪所述荧光微丝(5)。

2.如权利要求1所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，所述第一端点(1)和第二端点(2)位于所述定位片的同侧。

3.如权利要求1所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，所述让位缺口(4)上所述第三端点(3)的相对侧为敞开状。

4.如权利要求3所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，所述让位缺口(4)的边缘由至少一条弧线组成、或者由相连的至少两条线段组成、或者由相连的弧线和线段组成。

5.如权利要求1或4任一所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，所述第三端点(3)位于所述让位缺口(4)的中线上。

6.如权利要求1所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，沿所述定位片的端部还设置有第一测量件，所述第一测量件的长度和待粘贴的荧光微丝(5)自由段的长度相等。

7.如权利要求6所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，所述第一测量件包括由所述定位片端部向所述荧光微丝(5)自由段延伸的第一测量片，该第一测量片的长度与荧光微丝(5)的自由段的长度相等。

8.如权利要求7所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，所述定位片上还设置有第二测量件，所述第二测量件上具有切割刃，所述第二测量件用于量测粘贴所述荧光微丝(5)的胶带(7)的长度，并通过所述切割刃进行切割。

9.如权利要求8所述的一种用于在机翼模型表面安装荧光微丝的装置，其特征在于，所述第二测量件包括两个平行设置的长度量测片，两个所述长度量测片均与所述定位片的表面垂直设置，至少一个所述长度量测片的顶端具有所述切割刃。

10.一种在机翼模型表面安装荧光微丝的方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一所述的装置，具体包括以下步骤：

将定位片上的第一端点(1)和第二端点(2)分别贴合在机翼模型表面(8)上的第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点上；

将荧光微丝(5)贴合到定位片上的第三端点(3)和、第一荧光微丝安装点和第二荧光微丝安装点之间的第三荧光微丝安装点(6)上；

剪切预定长度的胶带(7)，并将所述胶带(7)通过定位片上的让位缺口(4)粘贴到所述荧光微丝(5)上；其中，所述胶带(7)与所述荧光微丝(5)的粘贴部边缘点、与所述第三荧光微丝安装点(6)重合；

将所述定位片从机翼模型表面(8)移走，裁剪所述荧光微丝(5)。

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