CN112407322B - 一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于直升机模型旋翼试验技术领域，公开了一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，空心圆盘结构，所述空心圆盘结构由左右对称的两个半圆型结构组成；左半圆型结构包含：左半壳体、设置在左半壳体边缘的接线插头、设置在左半壳体表面的无线发射天线，以及设置在左半壳体表面的GPS接收天线；右半圆型结构包含：右半壳体、设置在右半壳体边缘的接线插头、设置在右半壳体表面的无线发射天线，以及设置在右半壳体表面的GPS接收天线；所述左半圆型结构和右半圆型结构互为备份。从而有效的避免了由于滑环和长导线传输存在信号衰减和耦合电容，以及传输途中还要受到动力系统强电磁场的干扰造成的数据失效的问题。

Description

一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置
技术领域
本发明属于直升机模型旋翼试验技术领域，尤其涉及一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置。
背景技术
双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置是双旋翼复合推力试验的的一项重要技术，是准确获取双旋翼复合推力试验的下旋翼桨叶拉杆载荷、桨叶挥舞载荷、桨叶摆振载荷等微伏级的弱旋转信号的前提。
常规的双旋翼复合推力试验通常由于桨毂尺寸、大过载离心力以及动平衡的限制，无法将常规的采集设备安装到桨毂上，而是将如：拉杆载荷、桨叶挥舞载荷、桨叶摆振载荷等微伏级的弱信号经过滑环和长导线传输到远端的地面采集设备上，由于滑环和长导线传输存在信号衰减和耦合电容，以及传输途中还要受到动力系统强电磁场的干扰，地面采集设备测量得到的信号往往受到污染或完全淹没在干扰信号中而无法使用。
发明内容
本发明的目的：提供一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置,安装在双旋翼复合推力试验台下旋翼桨毂上，尽可能的靠近拉杆载荷、桨叶挥舞载荷、桨叶摆振载荷、桨毂振动载荷、桨叶表面压力、等微伏级的弱信号源，然后通过自身完成装置供电、弱信号调理和数据采集及无线发射，从而有效的避免了由于滑环和长导线传输存在信号衰减和耦合电容，以及传输途中还要受到动力系统强电磁场的干扰造成的数据失效的问题。
本发明的技术方案：
一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，所述装置整体为空心圆盘结构，所述空心圆盘结构由左右对称的两个半圆型结构组成；
左半圆型结构包含：左半壳体、设置在左半壳体边缘的接线插头、设置在左半壳体表面的无线发射天线，以及设置在左半壳体表面的GPS接收天线；
右半圆型结构包含：右半壳体、设置在右半壳体边缘的接线插头、设置在右半壳体表面的无线发射天线，以及设置在右半壳体表面的GPS接收天线；
所述左半圆型结构和右半圆型结构互为备份。
本发明技术方案的特点和进一步的改进为:
(1)所述左半圆型结构的外沿和内沿、所述右半圆型结构的外沿和内沿分别均匀设置多个配重孔，用于动平衡配重。
(2)所述遥测装置安装在上旋翼和下旋翼之间，且固定在下旋翼的桨毂上；
所述左半圆型结构和所述右半圆型结构之间的两个连接端面抱在桨毂上，并通过螺栓固定在桨毂上。
(3)所述左半圆型结构的左半壳体内部设置有信号调理模块和信号采集模块；
所述信号调理模块的信号输入端与所述设置在左半壳体边缘的接线插头连接，所述信号调理模块的信号输出端与所述信号采集模块的信号输入端连接，所述信号采集模块的信号输出端连接与设置在左半壳体表面的无线发射天线的信号输入端连接；
所述设置在左半壳体表面的无线发射天线与地面接收机无线连接。
(4)所述下旋翼的拉杆上设置有第一应变片，用于采集拉杆载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有第二应变片，用于采集桨叶挥舞载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有第三应变片，用于采集桨叶摆振载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有压力传感器，用于采集桨叶表面压力信号；
所述下旋翼的桨毂上设置有加速度传感器，用于采集桨毂振动载荷信号；
所述第一应变片、第二应变片、第三应变片、压力传感器、加速度传感器的信号输出端分别与设置在左半壳体边缘的接线插头对应连接。
(5)所述信号调理模块，用于对采集到的信号进行放大和滤波，并将放大和滤波后的信号发送至信号采集模块；
所述信号采集模块，用于对信号调理模块发送的放大和滤波后的信号进行模数转换，得到转换后的数字信号；
所述无线发射天线，用于将转换后的数字信号通过无线发射天线发送至地面接收机。
(6)所述左半壳体、所述右半壳体均采用美铝合金一体成型。
(7)设置在左半壳体表面的GPS接收天线，用于获取GPS时标，并为左半圆型结构内的信号采集模块提供时标。
(8)设置在左半壳体表面的GPS接收天线为吸盘式天线。
(9)所述左半圆型结构内还包含：电源模块，用于为信号调理模块、信号采集模块、无线发射天线、GPS接收天线供电。
本发明提供一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，安装在双旋翼复合推力试验台下旋翼桨毂上，尽可能的靠近拉杆载荷、桨叶挥舞载荷、桨叶摆振载荷等微伏级的弱信号源，然后通过自身完成装置供电、弱信号调理和数据采集及无线发射，从而有效的避免了由于滑环和长导线传输存在信号衰减和耦合电容，以及传输途中还要受到动力系统强电磁场的干扰造成的数据失效的问题，能够有效提高双旋翼复合推力试验极弱信号测量的准确性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置总体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置侧视图；
图3是本发明实施例提供的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置俯视图；
1-左半壳体、2-右半壳体、3-GPS接收天线、4-无线发射天线、5-接线插头、6-左右壳体连接端面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，如图1所示，所述装置整体为空心圆盘结构，所述空心圆盘结构由左右对称的两个半圆型结构组成；
左半圆型结构包含：左半壳体、设置在左半壳体边缘的接线插头、设置在左半壳体表面的无线发射天线，以及设置在左半壳体表面的GPS接收天线；
右半圆型结构包含：右半壳体、设置在右半壳体边缘的接线插头、设置在右半壳体表面的无线发射天线，以及设置在右半壳体表面的GPS接收天线；
所述左半圆型结构和右半圆型结构互为备份。
进一步的:
(1)所述左半圆型结构的外沿和内沿、所述右半圆型结构的外沿和内沿分别均匀设置多个配重孔，用于动平衡配重。
(2)所述遥测装置安装在上旋翼和下旋翼之间，且固定在下旋翼的桨毂上；
所述左半圆型结构和所述右半圆型结构之间的两个连接端面抱在桨毂上，并通过螺栓固定在桨毂上。
(3)所述左半圆型结构的左半壳体内部设置有信号调理模块和信号采集模块；
所述信号调理模块的信号输入端与所述设置在左半壳体边缘的接线插头连接，所述信号调理模块的信号输出端与所述信号采集模块的信号输入端连接，所述信号采集模块的信号输出端连接与设置在左半壳体表面的无线发射天线的信号输入端连接；
所述设置在左半壳体表面的无线发射天线与地面接收机无线连接。
(4)所述下旋翼的拉杆上设置有第一应变片，用于采集拉杆载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有第二应变片，用于采集桨叶挥舞载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有第三应变片，用于采集桨叶摆振载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有压力传感器，用于采集桨叶表面压力信号；
所述下旋翼的桨毂上设置有加速度传感器，用于采集桨毂振动载荷信号；
所述第一应变片、第二应变片、第三应变片、压力传感器、加速度传感器的信号输出端分别与设置在左半壳体边缘的接线插头对应连接。
(5)所述信号调理模块，用于对采集到的信号进行放大和滤波，并将放大和滤波后的信号发送至信号采集模块；
所述信号采集模块，用于对信号调理模块发送的放大和滤波后的信号进行模数转换，得到转换后的数字信号；
所述无线发射天线，用于将转换后的数字信号通过无线发射天线发送至地面接收机。
(6)所述左半壳体、所述右半壳体均采用美铝合金一体成型。
(7)设置在左半壳体表面的GPS接收天线，用于获取GPS时标，并为左半圆型结构内的信号采集模块提供时标。
(8)设置在左半壳体表面的GPS接收天线为吸盘式天线。
(9)所述左半圆型结构内还包含：电源模块，用于为信号调理模块、信号采集模块、无线发射天线、GPS接收天线供电。
本发明实施例提供的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，包括电池模块、调理模块、采集发射模块。各个模块都进行了质量平衡设计，可以在大过载离心力下使用，可单独使用，也可以组套使用。同时调理模块和采集模块也可以外接直流电源使用。电源模块内置高容量智能锂电池组，主要给调理组件和信号采集组件提供电源。调理模块内置差分放大器、低通滤波器、平衡电路、供桥电压、RS485通讯、智能锂电池等电路，具有模拟电压输出功能，可独立作为信号调理使用。信号采集组件内置A/D转换器、采样控制器、大容量Flash、WiFi无线通讯接口，可完成数据采集和无限发射。
如图2所示为本发明实施例提供的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置侧视图；图3是本发明实施例提供的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置俯视图。
具体的，左半壳体的壳体形状：半空心圆柱体结构；壳体材料：美铝合金；壳体厚度：100.0mm±0.01mm；圆柱壳体颜色：黑色塑胶防锈漆；圆柱壳体内孔直径：280.0mm±0.01mm；圆柱壳体外径：480.0mm±0.01mm；圆柱壳体高度：37.3mm±0.01mm；壳体重量：405.5克。
具体的，右半壳体的壳体形状：半空心圆柱体结构；壳体材料：美铝合金；壳体厚度：100.0mm±0.01mm；圆柱壳体颜色：黑色塑胶防锈漆；圆柱壳体内孔直径：280.0mm±0.01mm；圆柱壳体外径：480.0mm±0.01mm；圆柱壳体高度：37.3mm±0.01mm；壳体重量：403.7克。
具体的，GPS接收天线的规格：吸盘式，GPS接收天线重量：56.9克。
具体的，无线发射天线重量：15.0克。
具体的，接线插头的数量：6个(左右壳体各3个)。
具体的，左右壳体连接端面上、下各一个螺栓；螺栓孔径：Φ4，螺栓规格：内六角圆柱头螺钉M4×25。
本发明实施例提供的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，本装置安装在双旋翼复合推力试验台下旋翼桨毂上，尽可能的靠近拉杆载荷、桨叶挥舞载荷、桨叶摆振载荷等微伏级的弱信号源，然后通过自身完成装置供电、弱信号调理和数据采集及无线发射，从而有效的避免了由于滑环和长导线传输存在信号衰减和耦合电容，以及传输途中还要受到动力系统强电磁场的干扰造成的数据失效的问题，能够有效提高双旋翼复合推力试验极弱信号测量的准确性。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，所述遥测装置整体为空心圆盘结构，所述空心圆盘结构由左右对称的两个半圆型结构组成；
左半圆型结构包含：左半壳体、设置在左半壳体边缘的接线插头、设置在左半壳体表面的无线发射天线，以及设置在左半壳体表面的GPS接收天线；
右半圆型结构包含：右半壳体、设置在右半壳体边缘的接线插头、设置在右半壳体表面的无线发射天线，以及设置在右半壳体表面的GPS接收天线；
所述左半圆型结构和右半圆型结构互为备份；
所述遥测装置安装在上旋翼和下旋翼之间，且固定在下旋翼的桨毂上；
所述左半圆型结构和所述右半圆型结构之间的两个连接端面抱在桨毂上，并通过螺栓固定在桨毂上；
所述左半圆型结构的左半壳体内部设置有信号调理模块和信号采集模块；
所述信号调理模块的信号输入端与所述设置在左半壳体边缘的接线插头连接，所述信号调理模块的信号输出端与所述信号采集模块的信号输入端连接，所述信号采集模块的信号输出端与设置在左半壳体表面的无线发射天线的信号输入端连接；
所述设置在左半壳体表面的无线发射天线与地面接收机无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，所述左半圆型结构的外沿和内沿、所述右半圆型结构的外沿和内沿分别均匀设置多个配重孔，用于动平衡配重。
3.根据权利要求1所述的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，
所述下旋翼的拉杆上设置有第一应变片，用于采集拉杆载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有第二应变片，用于采集桨叶挥舞载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有第三应变片，用于采集桨叶摆振载荷信号；
所述下旋翼的桨叶上设置有压力传感器，用于采集桨叶表面压力信号；
所述下旋翼的桨毂上设置有加速度传感器，用于采集桨毂振动载荷信号；
所述第一应变片、第二应变片、第三应变片、压力传感器、加速度传感器的信号输出端分别与设置在左半壳体边缘的接线插头对应连接。
4.根据权利要求3所述的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，
所述信号调理模块，用于对采集到的信号进行放大和滤波，并将放大和滤波后的信号发送至信号采集模块；
所述信号采集模块，用于对信号调理模块发送的放大和滤波后的信号进行模数转换，得到转换后的数字信号；
所述无线发射天线，用于将转换后的数字信号通过无线发射天线发送至地面接收机。
5.根据权利要求1所述的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，所述左半壳体、所述右半壳体均采用美铝合金一体成型。
6.根据权利要求1所述的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，设置在左半壳体表面的GPS接收天线，用于获取GPS时标，并为左半圆型结构内的信号采集模块提供时标。
7.根据权利要求1所述的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，设置在左半壳体表面的GPS接收天线为吸盘式天线。
8.根据权利要求1所述的一种双旋翼复合推力试验台下旋翼信号遥测装置，其特征在于，所述左半圆型结构内还包含：电源模块，用于为信号调理模块、信号采集模块、无线发射天线、GPS接收天线供电。
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