CN202257108U - 一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 - Google Patents
一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202257108U CN202257108U CN2011203927317U CN201120392731U CN202257108U CN 202257108 U CN202257108 U CN 202257108U CN 2011203927317 U CN2011203927317 U CN 2011203927317U CN 201120392731 U CN201120392731 U CN 201120392731U CN 202257108 U CN202257108 U CN 202257108U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- acquisition system
- wind
- tunnel
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种风洞稳速压同步控制数据采集系统，压力传感器测量低速风洞内的压力，传输至压力采集系统；气动力天平单元测量实验模型上的气动力，输出至气动力采集系统；标准压力源分别校准压力传感器、压力采集系统和稳速压传感器的校准系数传输至工业控制机，得到稳速压控制的被控过程数学模型并发送至精度控制装置，精度控制装置驱动压力采集系统、气动参数系统和气动力采集系统进行同步数据采集，稳速压传感器采集低速风洞内流场的变化传输至工业控制机，工业控制机控制电机风扇旋转。本实用新型既节省人力又可以得到高精确的数据，方法简单、实用、成本低廉、应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明涉及压力采集及控制技术领域，尤其是一种稳速压同步控制数据采集系统。
背景技术
在低速风洞中，计算机根据试验要求发出稳速压控制指令，通过D /A板将指令转换为模拟电压输出，经低通滤波器滤除干扰后，送入直流调速装置控制直流电机电压，从而改变电机的转速，驱动风洞风扇旋转，在风洞实验段产生风洞试验所需要的流场。对于理想的状况，当稳速压的控制精度达到最高时，进行数据变化量的采集是最准确的，同时需要同步采集各个设备的数据，才能真实反映出各种采集的变化量之间对应关系。现在稳速压技术一般采用的是模糊控制算法计算，计算机根据所得的 D/A值与设置风速值按模糊控制规则生成实际风速控制风洞电机转速, 使实际风速围绕设置的风速上下波动。这个波动时刻都在变化，当精度达到最高时需要同步采集数据。现在基本上是使用人工进行数据采集，其采集过程有很大的不确定性，不可能每次都能捕捉到稳速压的最高精度。另外采集设备比较多，其中包括各种静态和动态压力采集系统、气动力采集系统、大气压、温度、湿度等测量设备，进行人工采集不可能达到同步，更无法在稳速压控制精度由最低达到最高时同步采集各种数据的变化量。针对现有技术存在的问题，国内外从不同的角度对风洞稳速压高精度同步数据采集作了许多研究。如：1、申请号为 CN00101566.4的中国专利“自动检测和自动控制风洞风速的方法及装置”是用模糊控制规则控制风洞电机转速，使风速自动定点稳定采集数据，但是此方法无法捕捉到稳速压控制的最高精度时刻，从而无法在该情况下进行各种采集设备的同步采集。2、申请号为 CN200910059506.9的中国专利公开了“多通道振动数据同步采集系统”，此系统不能自动检测精度也无法达到同步采集。3、申请号为 CN201010153605.6的中国专利公开了“分布式工业控制系统子站的同步控制方法”，此方法涉及矫正时间坐标，按预定要求进行数据处理和控制输出，不涉及当控制精度由最低达到最高时同步采集各种设备的数据。以上现有技术无法在稳速压控制精度达到最高时同步采集各种设备的数据。
发明内容
为了克服现有技术无法在稳速压的控制精度达到最高时同步采集各种设备数据的不足，本发明提供一种风洞稳速压同步控制数据采集系统，启动标准压力源校准稳速压传感器得到稳速压控制的校准系数至A/D转换器、工业控制机得到稳速压控制的被控过程数学模型至精度控制装置，精度控制装置根据被控过程数学
模型得到当稳速压控制精度由最低达到最高时所需的时间△t，当延时△t以后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，此时的稳速压控制精度最高。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：包括稳速压传感器、标准压力源、压力传感器箱、压力采集系统、气动参数系统、精度控制装置、气动力天平单元、气动力数据库、气动力采集系统、A/D转换器、工业控制机、D/A转换器、低通滤波器、直流调速系统、直流电机、电机风扇、数据交换机。
压力传感器箱中的压力传感器测量低速风洞内支撑系统所支撑的实验模型和风洞内的压力，传输至压力采集系统；气动力天平单元测量实验模型上的气动力，输出气动力电压值，与气动力数据库中存储的分段系数值相乘，得到气动力值，输出至气动力采集系统；标准压力源分别校准压力传感器和压力采集系统，使采集精度得到提高，标准压力源校准稳速压传感器得到稳速压控制的校准系数，经由A/D转换器传输至工业控制机，得到稳速压控制的被控过程数学模型，并发送至精度控制装置，精度控制装置根据被控过程数学模型得到当实际风速围绕设置风速上下波动时，从控制精度达到97.5﹪开始用逐次逼近法到达控制精度100﹪所需的时间△t，从控制精度达到97.5﹪开始延时△t以后精度控制装置驱动压力采集系统、气动参数系统和气动力采集系统进行同步数据采集，此时的稳速压控制精度最高，稳速压传感器实时采集低速风洞内流场的变化，输出电压值，经由A/D转换器传输至工业控制机，工业控制机发出稳速压控制风速指令，经D/A转换器输出模拟电压至低通滤波器滤除干扰后，送入直流调速系统，控制直流电机的电压，从而改变电机的转速，驱动电机风扇旋转，在风洞实验段产生风洞试验所需要的流场。压力采集系统、气动参数系统、气动力采集系统、稳速压控制系统分别由网络线连接至数据交换机，和工业控制机进行数据交换。
所述的压力传感器箱包括动态压力传感器部分和静态压力传感器部分，所述的压力采集系统包括动态压力采集系统和静态压力采集系统。动态压力传感器部分采集风洞内和实验模型上的动态压力值，传输至动态压力采集系统，将动态压力值进行放大得到风洞内和实验模型上的动态压力值，静态压力传感器部分采集风洞内和实验模型上的静态压力值，传输至静态压力采集系统，将静态压力值进行放大得到风洞内和实验模型上的静态压力值。
所述的气动参数系统包括大气压力采集系统、温度采集系统和湿度采集系统。大气压力采集系统用于采集风洞的大气压力值、温度采集系统用于采集风洞的温度值、湿度采集系统用于采集风洞的湿度值，并分别连接网络线至数据交换机进行数据交换。
本发明的有益效果是：精度控制装置根据被控过程数学模型得到当稳速压控制精度由最低达到最高时所需的时间△t，当延时△t以后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。既节省人力又可以得到高精确的数据，方法简单、实用、成本低廉、应用前景广泛。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明系统示意图（其中虚线是网络数据线）；
图2是压力采集系统示意图（其中虚线是网络数据线）。
具体实施方式
图1是本发明系统示意图，型号是NF3-ZC的支撑系统所支撑型号是 HK-34的实验模型上和风洞内的压力至型号是PSI9816-MODEL 98RK的压力传感器箱测量压力至压力采集系统得到实验模型上和风洞内的压力值。实验模型中的气动力至型号是XT9001-01的气动力天平单元得到气动力电压值至型号是JCX-130的气动力数据库取得分段系数值进行相乘计算至型号是VXI16015S的气动力采集系统得到气动力值。型号是CPC6000的标准压力源分别校准压力传感器箱中的压力传感器、压力采集系统使采集精度得到提高。启动标准压力源校准型号是PTJ501的稳速压传感器得到稳速压控制的校准系数至型号是0809 A/D转换器、型号是IPC610工业控制机得到稳速压控制的被控过程数学模型至型号是H8SX/1648 32位CISC的32位单片机的精度控制装置，精度控制装置根据被控过程数学模型得到当稳速压控制精度由最低达到最高时所需的时间是1.565秒，当延时1.565秒以后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采集数据，此时的稳速压控制精度最高。稳速压传感器实时感受采集风洞内风洞内流场的变化输出电压值至A/D转换器至工业控制机发出稳速压控制风速指令至型号是AD9755 D/A转换器输出模拟电压至型号是36DB/OCT的低通滤波器滤除干扰后，送入型号是KZD-01的直流调速装置控制型号是BHS20的直流电机电压改变电机的转速，驱动电机风扇旋转在风洞实验段产生风洞试验所需要的流场。压力采集系统、气动参数系统、气动力采集系统、稳速压控制系统分别由网络线至型号是H3G S1016的数据交换机进行数据交换。
图2是压力采集系统组成示意图，动态压力采集系统由型号是VXI16015-D的动态压力采集系统、型号是PSI9816-J的静态压力采集系统组成。压力传感器箱的动态压力传感器部分采集风洞内和实验模型上的动态压力值至动态压力采集系统将动态压力值进行放大得到风洞内和实验模型上的动态压力值，压力传感器箱的静态压力传感器部分采集风洞内和实验模型上的静态压力值至静态压力采集系统将静态压力值进行放大得到风洞内和实验模型上的静态压力值。
气动参数系统由型号是RPT410大气压力传感器组成大气压力采集系统用于采集风洞的大气压力值、型号是HMW61Y的温度传感器组成温度采集系统用于采集风洞的温度值、型号是WP-D807-21-23-H湿度的湿度传感器组成湿度采集系统用于采集风洞的湿度值并分别连接网络线至数据交换机进行数据交换。
本发明与现有技术相比具有以下显著的优势：
1) 精度控制装置根据被控过程数学模型得到当稳速压控制精度由最低达到最高时所需的时间△t，当延时△t以后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。
2)利用标准压力源实时校准稳速压传感器、动态压力传感器、静态压力传感器以保证采集动态、静态压力的精度。
3) 方法简单、实用、成本低廉，既节省人力又可以得到高精确的数据，应用前景广泛。
工作过程：启动标准压力源校准稳速压传感器得到稳速压控制的校准系数至A/D转换器、工业控制机得到稳速压控制的被控过程数学模型至精度控制装置，精度控制装置根据被控过程数学模型得到当稳速压控制精度由最低达到最高时所需的时间△t，当延时△t以后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，此时的稳速压控制精度最高。稳速压传感器实时感受采集风洞内流场的变化输出电压值至A/D转换器至工业控制机发出控制指令经D/A转换器输出模拟电压至低通滤波器滤除干扰后，送入直流调速装置控制直流电机电压改变电机的转速，驱动电机风扇旋转在风洞实验段产生风洞试验所需要的流场。
Claims (3)
1.一种风洞稳速压同步控制数据采集系统，包括稳速压传感器、标准压力源、压力传感器箱、压力采集系统、气动参数系统、精度控制装置、气动力天平单元、气动力数据库、气动力采集系统、A/D转换器、工业控制机、D/A转换器、低通滤波器、直流调速系统、直流电机、电机风扇和数据交换机，其特征在于：压力传感器箱中的压力传感器测量低速风洞内支撑系统所支撑的实验模型和风洞内的压力，传输至压力采集系统；气动力天平单元测量实验模型上的气动力，输出气动力电压值，与气动力数据库中存储的分段系数值相乘，得到气动力值，输出至气动力采集系统；标准压力源分别校准压力传感器和压力采集系统，标准压力源校准稳速压传感器得到稳速压控制的校准系数，经由A/D转换器传输至工业控制机，得到稳速压控制的被控过程数学模型，并发送至精度控制装置，精度控制装置根据被控过程数学模型得到当实际风速围绕设置风速上下波动时，从控制精度达到97.5﹪开始用逐次逼近法到达控制精度100﹪所需的时间△t，从控制精度达到97.5﹪开始延时△t以后精度控制装置驱动压力采集系统、气动参数系统和气动力采集系统进行同步数据采集，稳速压传感器实时采集低速风洞内流场的变化，输出电压值，经由A/D转换器传输至工业控制机，工业控制机发出稳速压控制风速指令，经D/A转换器输出模拟电压至低通滤波器滤除干扰后，送入直流调速系统，控制直流电机的电压，从而改变电机的转速，驱动电机风扇旋转，在风洞实验段产生风洞试验所需要的流场；压力采集系统、气动参数系统、气动力采集系统、稳速压控制系统分别由网络线连接至数据交换机，和工业控制机进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的风洞稳速压同步控制数据采集系统，其特征在于：所述的压力传感器箱包括动态压力传感器部分和静态压力传感器部分，所述的压力采集系统包括动态压力采集系统和静态压力采集系统；动态压力传感器部分采集风洞内和实验模型上的动态压力值，传输至动态压力采集系统，将动态压力值进行放大得到风洞内和实验模型上的动态压力值，静态压力传感器部分采集风洞内和实验模型上的静态压力值，传输至静态压力采集系统，将静态压力值进行放大得到风洞内和实验模型上的静态压力值。
3.根据权利要求1所述的风洞稳速压同步控制数据采集系统，其特征在于：所述的气动参数系统包括大气压力采集系统、温度采集系统和湿度采集系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203927317U CN202257108U (zh) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | 一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203927317U CN202257108U (zh) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | 一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202257108U true CN202257108U (zh) | 2012-05-30 |
Family
ID=46118322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011203927317U Withdrawn - After Issue CN202257108U (zh) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | 一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202257108U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102393638A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-03-28 | 西北工业大学 | 一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 |
| CN102945024A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-02-27 | 中国航空工业空气动力研究院 | 风洞连续变角度运动测力数据采集系统及其采集方法 |
| CN106647606A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于plc的高超声速推进风洞控制系统 |
| CN106840096A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-06-13 | 江西飞尚科技有限公司 | 一种优化温度补偿时间的测斜仪及方法 |
| CN108344556A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-07-31 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种高超声速风洞天平动态特性检验装置 |
| CN108828954A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-11-16 | 苏州佐竹冷热控制技术有限公司 | 气候风洞自适应预测控制系统及其控制方法 |
| CN109443689A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-08 | 南京航空航天大学 | 一种雷达天线旋转工作时动态气动力的风洞试验测量装置及其测量方法 |
| CN110542535A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-12-06 | 中国空气动力研究与发展中心 | 脉冲风洞多传感器负压测试系统归一化方法 |
| CN112326184A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-05 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种频率可变的高精度风洞试验数据采集方法 |
-
2011
- 2011-10-14 CN CN2011203927317U patent/CN202257108U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102393638A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-03-28 | 西北工业大学 | 一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 |
| CN102945024A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-02-27 | 中国航空工业空气动力研究院 | 风洞连续变角度运动测力数据采集系统及其采集方法 |
| CN106840096A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-06-13 | 江西飞尚科技有限公司 | 一种优化温度补偿时间的测斜仪及方法 |
| CN106647606A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于plc的高超声速推进风洞控制系统 |
| CN108344556A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-07-31 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种高超声速风洞天平动态特性检验装置 |
| CN108828954A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-11-16 | 苏州佐竹冷热控制技术有限公司 | 气候风洞自适应预测控制系统及其控制方法 |
| CN108828954B (zh) * | 2018-08-15 | 2021-11-02 | 苏州佐竹冷热控制技术有限公司 | 气候风洞自适应预测控制系统及其控制方法 |
| CN109443689A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-08 | 南京航空航天大学 | 一种雷达天线旋转工作时动态气动力的风洞试验测量装置及其测量方法 |
| CN110542535A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-12-06 | 中国空气动力研究与发展中心 | 脉冲风洞多传感器负压测试系统归一化方法 |
| CN112326184A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-05 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种频率可变的高精度风洞试验数据采集方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102393638B (zh) | 一种低速风洞稳速压同步仿真控制数据采集系统 | |
| CN202257108U (zh) | 一种风洞稳速压同步控制数据采集系统 | |
| CN201653429U (zh) | 一种双轴转台的mems陀螺测试系统 | |
| CN202033191U (zh) | 基于物联网的智能型风力发电机轴承监测系统 | |
| CN108414182A (zh) | 一种翼型横摆振荡风洞试验装置 | |
| CN1260481A (zh) | 自动检测和自动控制风洞风速的方法及装置 | |
| CN201378137Y (zh) | 一种粉尘传感器的测试风洞 | |
| CN107959475B (zh) | 一种光伏组件户外测试系统及方法 | |
| CN205121296U (zh) | 一种抽油机下位机智能监控整合系统 | |
| CN202815013U (zh) | 一种用于惯性仪表检测的全自动线振动台 | |
| CN107701410A (zh) | 一种多台空压机中央控制系统 | |
| CN209166785U (zh) | 基于压力扫描阀模型表面压力连续测量试验系统 | |
| CN207991788U (zh) | 一种翼型横摆振荡风洞试验装置 | |
| CN109374287A (zh) | 一种液力缓速器控制阀检测系统及方法 | |
| CN203837916U (zh) | 一种空气涡轮起动机试验台 | |
| CN107063622B (zh) | 共轴倾转式旋翼气动性能测试平台及其方法 | |
| CN203745076U (zh) | 便携式无线通讯式双馈风电机组齿轮箱振动测试装置 | |
| CN102519640A (zh) | 小型无人机电机拉力与转速测试仪及测试方法 | |
| CN105759159B (zh) | 一种采用分压调节装置的风电场svg响应时间测试系统 | |
| CN103048013A (zh) | 可变环境下微纳传感器的自动加载平台 | |
| CN104696251A (zh) | 一种变频风机转速智能控制系统及控制方法 | |
| CN108809194A (zh) | 一种基于实时控制器的电机驱动测试系统及方法 | |
| CN209102368U (zh) | 一种液力缓速器控制阀检测系统 | |
| CN208607330U (zh) | 一种基于实时控制器的电机驱动测试系统 | |
| CN203241842U (zh) | 一种用于汽油辛烷值测定机的供气装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20120530 Effective date of abandoning: 20130501 |
|
| RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |