CN116907789B - 基于压力测量的多系统同步标识方法与装置 - Google Patents

Abstract

基于压力测量的多系统同步标识方法与装置，属于试验测量技术领域。本发明解决了在连续测量的过程中，无法实现对测量过程中不同时刻做动的多系统进行识别标记功能的问题。本发明通过激励信号作用于快速阀，使快速阀切换与高压端口或低压端口输入的高压气源或低压气源，通过输出端口输入标识压力信号至压力测量采集系统，实现标识压力信号的阶跃式变化，将各激励信号作用时刻准确标识在目标压力信号测量结果中的能力。本发明的基于压力测量的多系统同步标识方法通过对标识压力信号及目标压力信号的测量采集可以在最终的测量结果中得到一列阶跃变化的标识压力数据，该标识压力数据的每一次阶跃式压力突变都代表着一次激励信号的输入。

Description

基于压力测量的多系统同步标识方法与装置

技术领域

本发明属于风洞试验测量技术领域，具体为基于压力测量的多系统同步标识方法与装置。

背景技术

当前测量领域对于多系统混合测量的应用越来越广泛，在含有多个系统的试验过程中，存在不同系统的作用及影响，需要在测量结果中对这些影响因素进行识别标记，以准确的分析不同系统带来的影响结果。例如在风洞中采用连续测量方法开展试验时，相比于传统台阶式测量方法，连续测量可以获取更为丰富饱满的测量目标变化趋势与规律。

但在连续测量的过程中，存在控制，测量，监测等多个系统共同工作，控制系统工作会使测量目标状态发生改变，例如控制系统控制迎角机构使模型迎角发生变化，为了准确的分析迎角变化带来的影响，需要将迎角状态发生改变的时刻准确的在测量结果中进行标识显示。

申请号为201120392731.7的专利“一种风洞稳速压同步控制数据采集系统”通过工业控制机与精度控制装置驱动压力采集系统、气动参数系统、气动力采集系统进行同步数据采集，该发明仅能从初始时刻对各参数进行同时的同步采集，无法实现对过程中不同时刻做动的多系统进行识别标记功能。

因此，本申请提出基于压力测量的多系统同步标识方法与装置用以解决上述问题。

发明内容

本发明研发目的是为了解决在连续测量的过程中，无法实现对测量过程中不同时刻做动的多系统进行识别标记功能的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

方案一：基于压力测量的多系统同步标识方法，包括以下步骤：

步骤一：复位快速阀，使低压端口通过快速阀与输出端口连通，输出端口输出压力为低压；

步骤二：向稳压腔内输入高压气源，将稳压腔内的压力稳定在高压力状态下；

步骤三：将输出端口与压力测量采集系统连接，将输出端口输出的压力作为标识压力信号与目标压力信号同步通过压力测量采集系统进行测量采集；

步骤四：当试验状态发生改变时，同步产生一个激励信号，激励信号输入快速阀，使快速阀切换通路，快速阀将高压端口与输出端口连通，同时关闭低压端口与输出端口的连通，输出端口的输出压力由低压突变为高压；

步骤五：当试验状态再次发生改变时，同步产生一个激励信号输入至快速阀，快速阀再次切换通路，使低压端口与输出端口连通，同时关闭高压端口与输出端口的连通，输出端口的输出压力由高压突变为低压；

步骤六：重复步骤四和步骤五，在压力测量采集系统中得到的标识压力信号是一列多次高-低突变的压力测量结果，每个压力突变均对应依次激励信号的输入，实现将激励信号同步标识在压力测量结果中。

方案二：基于压力测量的多系统同步识别装置，所述装置应用于方案一中，包括快速阀、压力测量采集系统、高压端口、低压端口和输出端口，快速阀为两进一出阀体，快速阀的两个进气端分别与高压端口和低压端口建立连接，快速阀的出气端与输出端口连接，输出端口将标识压力信号输向压力测量采集统，目标压号同步输入至压力测采集系统，高压气与高压端口建连接，低气源与低压端口建立连接。

进一步的，所述压气源通稳压腔与高压端口建立连接

进一步的，所述高压气源为压气机或高压储气罐。

本发明具有以下有益效果：

本发明的基于压力测量的多系统同步标识方法可以根据激励信号的输入通过快速阀切换输出气流通路，产生阶跃式的压力输出，作为激励信号的标识压力信号。通过对标识压力信号及目标压力信号的测量采集可以在最终的测量结果中得到一列阶跃变化的标识压力数据，该标识压力数据的每一次阶跃式压力突变都代表着一次激励信号的输入。实现在压力测量结果中识别并标记激励信号作动时刻的能力。具有响应快，标识准确的特点。

本发明的基于压力测量的多系统同步标识装置结构简单，使用方便，快速阀的作动能实现气流通路的切换，相应速度快。

本发明的基于压力测量的多系统同步标识装置通过压力测试设备同时测量标识压力信号和目标压力信号，能够在目标压力测量结果中插入标识压力测量结构作为一列标识数据，当激励信号输入时，气流通路被切换，测量设备采集到的表示压力信号产生突变，通过表示数据中的这一压力突变可以实现对激励信号的识别、标记，达到将各系统的影响在结果中同步识别的目的。

附图说明

图1是基于压力测量的多系统同步标识装置的结构原理图；

图2是基于压力测量的多系统同步标识方法的工作流程图。

图中1-激励信号，2-快速阀，3-压力测量采集系统，4-高压端口，5-低压端口，6-输出端口，7-稳压腔，8-高压气源，9-低压气源，10-标识压力信号，11-目标压力信号。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接（即为不可拆卸连接）包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1，结合图1-图2说明本实施例，本实施例的基于压力测量的多系统同步标识方法包括以下步骤：

步骤一：复位快速阀2，使低压端口5通过快速阀2与输出端口6连通，输出端口6输出压力为低压；

步骤二：向稳压腔7内输入高压气源8，将稳压腔7内的压力稳定在高压力状态下；

步骤三：将输出端口6与压力测量采集系统3连接，将输出端口6输出的压力作为标识压力信号10与目标压力信号11同步通过压力测量采集系统3进行测量采集；

步骤四：当试验状态发生改变时，同步产生一个激励信号1，激励信号1输入快速阀2，使快速阀2切换通路，快速阀2将高压端口4与输出端口6连通，同时关闭低压端口5与输出端口6的连通，输出端口6的输出压力由低压突变为高压；

步骤五：当试验状态再次发生改变时，同步产生一个激励信号1输入至快速阀2，快速阀2再次切换通路，使低压端口5与输出端口6连通，同时关闭高压端口4与输出端口6的连通，输出端口6的输出压力由高压突变为低压；

步骤六：重复步骤四和步骤五，在压力测量采集系统3中得到的标识压力信号10是一列多次高-低突变的压力测量结果，每个压力突变均对应依次激励信号1的输入，实现将激励信号1同步标识在压力测量结果中，从而将多系统混合测量过程中的各系统作动影响时刻在压力测量结果中同步标识。

实施例2，结合图1-图2说明本实施例，本实施例的基于压力测量的多系统同步标识装置应用于实施例1的同步标识方法中，所述装置包括快速阀2、压力测量采集系统3、高压端口4、低压端口5和输出端口6，快速阀2为两进一出阀体，快速阀2的两个进气端分别与高压端口4和低压端口5建立连接，快速阀2的出气端与输出端口6连接，输出端口6将标识压力信号10输向压力测量采集系统3，目标压力信号11同步输入至压力测量采集系统3中，高压气源8与高压端口4建立连接，低压气源9与低压端口5建立连接，各部件之间分别通过气路管道建立连接。

激励信号1为一个输入信号，其表征试验中某一状态的改变，激励信号1是电信号，由控制系统发出状态改变指令时同步发出至快速阀。

快速阀2采用两进一出阀门，两个进气端分别与高压端口4和低压端口5连接，出气端与输出端口6连接，同一时刻仅有一路进气端与出气端连通，另一进气孔封闭，根据激励信号1的输入通过快速阀2的阀门运动切换连接通路，使高压端口4与低压端口5与输出端口6连通，在输出端口6实现压力的阶跃输出。

高压端口4为高压输入端口，连接有一个小型的稳压腔，稳压腔是一个高压腔体，能承受较高的压力，稳压腔内的气体压力为2atm，并且稳压腔7与高压气源8，高压气源8是一个能够提供高压气体的气源，可以向稳压腔7内注入高压气体，使稳压腔中的气体稳定在较高的压力值，采用小型的压气机或者体积远大于稳压腔7的高压储气罐作为高压气源8。

低压气源9是与高压气源8存在较大压力差的低压气体，例如大气环境等，输出端口6为压力输出端口，可在压力测量采集数据连接，根据快速阀的作动输出阶跃式的压力结果，作为激励信号1的标识压力信号10。标识压力信号10是一个压力信号，由快速阀2输出端输出，该压力信号中存在压力的阶跃式突变，每一次压力突变均对应一次激励信号1的输入。

压力测试采集系统3是一个多通路压力测量采集系统，能够同时对多个通路输入的压力信号进行测量和采集，可以对标识压力信号及目标压力信号进行同步的测量和采集。

实施例3，结合图1-图2说明本实施例，本实施例的基于压力测量的多系统同步标识方法应用于风洞试验测量时，在压力为一个测量目标的风洞试验应用场景为：

在风洞各试验系统设备准备完毕后，将试验系统的压力测量设备作为压力测量采集系统3，风洞状态变化情况（模型角度、流量等状态的变化）对应产生激励信号1，按照实施例2所述将各部件完成连接，输出端口6在测量结果中产生一列标识信号10。

具体工作流程如下：风洞试验开始，压力系统开始采集压力信号，此时使低压端口5与输出端口6连通，高压端口4堵死，输出端口6输出压力为低压，压力测量采集结果中标识信号10采集结果为低压气源9压力值；当主控系统向风洞系统发出状态变更指令时，同步产生一个激励信号2，此时风洞内试验状态变化（例如洞内机构运动，模型迎角变化），快速阀3同步做动，切换通路，使高压端口4与输出端口6连通，低压端口5堵死，输出端口6输出压力由低压突变为高压，压力测量结果中标识信号10采集结果阶跃突变为高压气源8压力值；当试验状态再次改变，仍然同步产生一个激励信号1，导使快速阀2再次切换通路，使低压端口5与输出端口6连通，高压端口4堵死，输出压力结果由高压突变为低压。最终得到的压力测量结果中存在一列有着多次“低-高-低”阶跃变化的标识信号10结果，每次压力变化均对应着一次具体的风洞试验状态改变，从而将多系统混合测量过程中的各系统作动影响时刻在压力测量结果中进行同步标识。该效果有利于在进行试验结果分析时能够准确的从压力结果中识别出风洞试验状态改变的具体时刻，进而准确的分析对应状态变化带来的影响。

本实施例只是对本发明的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本发明的精神实质，都在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.基于压力测量的多系统同步标识方法，所述方法依托于基于压力测量的多系统同步识别装置所实现的，所述装置包括快速阀（2）、压力测量采集系统（3）、高压端口（4）、低压端口（5）和输出端口（6），快速阀（2）为两进一出阀体，快速阀（2）的两个进气端分别与高压端口（4）和低压端口（5）建立连接，快速阀（2）的出气端与输出端口（6）连接，输出端口（6）将标识压力信号（10）输向压力测量采集系统（3），目标压力信号（11）同步输入至压力测量采集系统（3）中，高压气源（8）与高压端口（4）建立连接，低压气源（9）与低压端口（5）建立连接，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：复位快速阀（2），使低压端口（5）通过快速阀（2）与输出端口（6）连通，输出端口（6）输出压力为低压；

步骤二：向稳压腔（7）内输入高压气源（8），将稳压腔（7）内的压力稳定在高压力状态下；

步骤三：将输出端口（6）与压力测量采集系统（3）连接，将输出端口（6）输出的压力作为标识压力信号（10）与目标压力信号（11）同步通过压力测量采集系统（3）进行测量采集；

步骤四：当试验状态发生改变时，同步产生一个激励信号（1），激励信号（1）输入快速阀（2），使快速阀（2）切换通路，快速阀（2）将高压端口（4）与输出端口（6）连通，同时关闭低压端口（5）与输出端口（6）的连通，输出端口（6）的输出压力由低压突变为高压；

步骤五：当试验状态再次发生改变时，同步产生一个激励信号（1）输入至快速阀（2），快速阀（2）再次切换通路，使低压端口（5）与输出端口（6）连通，同时关闭高压端口（4）与输出端口（6）的连通，输出端口（6）的输出压力由高压突变为低压；

步骤六：重复步骤四和步骤五，在压力测量采集系统（3）中得到的标识压力信号（10）是一列多次高-低突变的压力测量结果，每个压力突变均对应依次激励信号（1）的输入，实现将激励信号（1）同步标识在压力测量结果中。

2.根据权利要求1所述的基于压力测量的多系统同步标识方法，其特征在于：所述高压气源（8）通过稳压腔（7）与高压端口（4）建立连接。

3.根据权利要求2所述的基于压力测量的多系统同步标识方法，其特征在于：所述高压气源（8）为压气机或高压储气罐。