CN112630466B - 一种空速计用气压采集结构及固定翼无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种空速计用气压采集结构及固定翼无人机。该气压采集结构包括气压采集部,所述气压采集部包括动压管、动压出气管和水气分离件;所述动压管的端部开设有与外部空气连通的动压进气孔;所述水气分离件套设在所述动压管外周,且所述水气分离件分别连通所述动压出气管和所述动压管,所述水气分离件用于分离所述动压管中的空气和水。本发明的空速计用气压采集结构解决了现有的空速计不具备防水功能的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域,尤其涉及一种空速计用气压采集结构及固定翼无人机。
背景技术
随着无人机的发展,无人机上的重要部件空速计的需求也越来越大。无人机飞的控制参数都是基于空速的测量进行设定的,所以准确的空速测量直接关系到无人机飞行的稳定性和安全性。
市面上的空速计准确度比较差,同时不具备防水功能,如果空速管进水,则有可能堵住空速计传感器,或者水滴进入到空速计传感器中损坏该空速计传感器,进而影响到空速计传感器的功能和寿命,影响无人机飞行安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题中:针对现有的空速计不具备防水功能的问题,提供一种空速计用气压采集结构。
本发明提供了一种空速计用气压采集结构,包括气压采集部,所述气压采集部包括动压管、动压出气管和水气分离件;所述动压管的端部开设有与外部空气连通的动压进气孔;所述水气分离件套设在所述动压管外周,且所述水气分离件分别连通所述动压出气管和所述动压管,所述水气分离件用于分离所述动压管中的空气和水。
可选地,所述气压采集部还包括静压管和静压出气管,所述静压管外周设置有多个与外部空气连通的静压进气孔,所述静压管套设在所述动压管外周,所述静压管外部套设有所述水气分离件;所述静压出气管与所述静压管连通。
可选地,所述水气分离件包括壳体、分离腔和分离孔,所述壳体套设在所述静压管外周;所述壳体和所述静压管之间形成所述分离腔;所述分离孔穿过所述静压管和所述动压管,且分别连通所述动压管和所述分离腔;所述动压出气管与所述分离腔连通且设置在近所述分离孔一侧。
可选地,所述空速计用气压采集结构还包括支撑部,所述气压采集部安装于所述支撑部上,所述支撑部开设有用于容置所述静压出气管和动压出气管的通孔。
可选地,所述空速计用气压采集结构还包括连接部,所述气压采集部通过所述连接部安装于所述支撑部上。
可选地,所述连接部包括连接板和设置在所述连接板上的连接孔;所述连接板安装于所述气压采集部一端;所述支撑部近所述气压采集部一端设置有与所述连接板相匹配的容置孔,所述支撑部外周开设有与所述容置孔相连通的预留孔,所述支撑部通过螺栓穿过所述预留孔与所述连接板上的连接孔连接。
另一方面,本发明实施例提供一种固定翼无人机,其包括动压传感器以及所述的空速计用气压采集结构,所述动压出气管连通至所述动压传感器。
可选地,所述固定翼无人机还包括静压传感器,所述气压采集部还包括静压管和静压出气管,所述静压管外周设置有多个与外部空气连通的静压进气孔,所述静压管套设在所述动压管外周,所述静压外部套设有所述水气分离件;所述静压出气管与所述静压管连通,所述静压出气管连通至所述静压传感器。
在本发明中,所述动压管和所述动压出气管之间设置有所述水气分离件,空气和雨滴从所述动压进气孔处进入所述动压管,经过所述水气分离件时,水滴存储在所述水气分离件中,气体上升进入所述动压出气管,实现所述动压管中的水气分离,避免水滴进入所述动压出气管。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种空速计用气压采集结构的示意图;
图2是本发明一实施例提供的一种空速计用气压采集结构的剖面图;
图3是本发明一实施例提供的一种空速计用气压采集结构的结构示意图;
图4是本发明一实施例提供的一种空速计用气压采集结构的气压采集部的示意图;
图5本发明一实施例提供的一种空速计用气压采集结构的支撑部的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
如图1至图5所示,本发明一实施例的空速计用气压采集结构,包括气压采集部10,所述气压采集部10包括动压管11、动压出气管12和水气分离件13。所述动压管11的端部开设有与外部空气连通的动压进气孔111。所述水气分离件13套设在所述动压管11外周,且所述水气分离件13分别连通所述动压出气管12和所述动压管11,所述水气分离件13用于分离所述动压管11中的空气和水。
本实施例的空速计用气压采集结构,所述动压管11和所述动压出气管12之间设置有所述水气分离件13,空气和雨滴从所述动压进气孔111处进入所述动压管11,经过所述水气分离件13时,水滴存储在所述水气分离件13中,气体上升进入所述动压出气管12,实现所述动压管11中的水气分离,避免水滴进入所述动压出气管12。
如图2-图4所示,在本发明的一些实施例中,所述气压采集部10还包括静压管14和静压出气管15,所述静压管14外周设置有多个与外部空气连通的静压进气孔141,所述静压管14套设在所述动压管11外周,所述静压管14外部套设有所述水气分离件13。所述静压出气管15与所述静压管14连通。
如图2和图3所示,在本发明的一些实施例中,所述水气分离件13包括壳体131、分离腔132和分离孔133,所述壳体131套设在所述静压管14外周。所述壳体131和所述静压管14之间形成所述分离腔132。所述分离孔133穿过所述静压管14和所述动压管11,且分别连通所述动压管11和所述分离腔132。所述动压出气管12与所述分离腔132连通且设置在近所述分离孔133一侧,具体地所述动压出气管12设置在所述分离腔132上部位于所述分离孔133上方,空气和雨滴从所述动压进气孔111处进入所述动压管11,经过所述分离孔133时,水滴下降存储在所述分离腔132下部,气体上升至所述分离腔132上部进入所述动压出气管12。
具体地,所述分离孔133可为圆形、方形或三角形自静压管14外表面向动压管11延伸的通道,分离孔133与所述静压管14之间不连通。
进一步地,在本发明的一些实施例中,所述壳体131外表面设置有用于辨别所述动压出气管12和所述分离孔133位置的标识。
如图2、图3和图5所示,在本发明的一些实施例中,所述空速计用气压采集结构还包括支撑部20,所述气压采集部10安装于所述支撑部20上,所述支撑部20开设有用于容置所述静压出气管15和动压出气管12的通孔21,所述支撑部20安装在无人机上,通过所述通孔21便于无人机上的传感器对风速进行测量,同时,所述静压出气管15和动压出气管12容置于所述通孔21中,通过设置支撑部20,可防止所述静压出气管15和动压出气管12弯折。
进一步地,气压采集部10与所述支撑部20可拆卸连接,需要排出所述水气分离件13中存储的水时,将所述气压采集部10从所述支撑部20上拆除,甩动所述气压采集部10使得所述水气分离件13中的水从所述动压出气管12口排出,便于后续使用。
如图4所示,在本发明的一些实施例中,所述空速计用气压采集结构还包括连接部,所述气压采集部10通过所述连接部安装于所述支撑部20上,便于气压采集部10的拆卸和安装。
如图5所示,在本发明的一些实施例中,所述连接部包括连接板16和设置在所述连接板16上的连接孔161。所述连接板16安装于所述气压采集部10一端。所述支撑部20近所述气压采集部10的一端设置有与所述连接板16相匹配的容置孔22,所述支撑部20外周开设有与所述容置孔22相连通的预留孔23,所述支撑部20通过螺栓穿过所述预留孔23与所述连接板16上的连接孔161连接。
在本发明的另一替代实施例中,所述气压采集部10还可通过卡扣安装在所述支撑部20上。
另一方面,本发明一实施例还提供一种固定翼无人机,其包括动压传感器以及所述的空速计用气压采集结构,所述动压出气管12连通至所述动压传感器。
在本发明的一些实施例中,所述固定翼无人机还包括静压传感器,所述气压采集部10还包括静压管14和静压出气管15,所述静压管14外周设置有多个与外部空气连通的静压进气孔141,所述静压管14套设在所述动压管11外周,所述静压管14外部套设有所述水气分离件13。所述静压出气管15与所述静压管14连通,所述静压出气管15连通至所述静压传感器。
以下通过测试对本发明的有益效果进行进一步的说明。
准确性测试
通过风洞试验对空速计用气压采集结构进行标定,风洞试验测试结果如下:
实验表明:在风速大于18m/s后,本发明实施例的空速计用气压采集结构的精度逐渐增加,与标准风速的误差小于1%,满足无人机20m/s~35m/s飞行的需求,且准确度高。
防水测试
通过无人机在雨天飞行,进行实际的防水效果测试,将从市场上购买的普通空速计和安装有本实施例的气压采集结构的空速计装在同一固定翼无人机上,在同样环境下对两者在空速发生异常前的工作时间进行测试,测试结果如下:
从测试结果中可以看出,普通空速计在雨天环境下飞行,10min以内就会失去工作能力,而本实施例的空速计的持续工作时间为95-125min。普通的空速计,动压管进一滴水,就会影响空速测量,产品失效。而安装有本实施例的气压采集结构的空速计,通过设置水气分离件,在同样的雨天环境下,其工作时间是普通空速计的工作时间的10-21倍,因此本发明实施例的空速计用气压采集结构的防水能力强,提高无人机飞行的安全性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种空速计用气压采集结构,其特征在于,包括气压采集部,所述气压采集部包括动压管、动压出气管和水气分离件;所述动压管的端部开设有与外部空气连通的动压进气孔;
所述水气分离件套设在所述动压管外周,且所述水气分离件分别连通所述动压出气管和所述动压管,所述水气分离件用于分离所述动压管中的空气和水;
所述气压采集部还包括静压管和静压出气管,所述静压管外周设置有多个与外部空气连通的静压进气孔,所述静压管套设在所述动压管外周,所述静压管外部套设有所述水气分离件;所述静压出气管与所述静压管连通;
所述水气分离件包括壳体、分离腔和分离孔,所述壳体套设在所述静压管外周;所述壳体和所述静压管之间形成所述分离腔;所述分离孔穿过所述静压管和所述动压管,且分别连通所述动压管和所述分离腔;所述动压出气管与所述分离腔连通且设置在近所述分离孔一侧;
所述分离孔为自所述静压管外表面向所述动压管延伸的通道,所述分离孔与所述静压管之间不连通。
2.根据权利要求1所述的空速计用气压采集结构,其特征在于,所述空速计用气压采集结构还包括支撑部,所述气压采集部安装于所述支撑部上,所述支撑部开设有用于容置所述静压出气管和动压出气管的通孔。
3.根据权利要求2所述的空速计用气压采集结构,其特征在于,所述空速计用气压采集结构还包括连接部,所述气压采集部通过所述连接部安装于所述支撑部上。
4.根据权利要求3所述的空速计用气压采集结构,其特征在于,所述连接部包括连接板和设置在所述连接板上的连接孔;所述连接板安装于所述气压采集部一端;所述支撑部近所述气压采集部一端设置有与所述连接板相匹配的容置孔,所述支撑部外周开设有与所述容置孔相连通的预留孔,所述支撑部通过螺栓穿过所述预留孔与所述连接板上的连接孔连接。
5.一种固定翼无人机,其特征在于,包括动压传感器以及如权利要求1-4任意一项所述的空速计用气压采集结构,所述动压出气管连通至所述动压传感器。
6.根据权利要求5所述的固定翼无人机,其特征在于,还包括静压传感器,所述静压出气管连通至所述静压传感器。
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