CN203601556U - 基于体积测量的飞艇多副气囊压力调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于体积测量的飞艇多副气囊压力调节装置包括设于飞艇主气囊中的多个副气囊；每个副气囊内均设有压差传感器和体积测量仪；每个副气囊底部均设有放气阀组和单向进气阀；所述调节装置还包括与副气囊数目相同的压力控制器和与副气囊数目相同的鼓风机组；压力控制器及鼓风机组与副气囊一一对应；所述压力控制器安装在主气囊上或副气囊内；所述鼓风机组安装在主气囊上，鼓风机组与单向进气阀连接；所述压差传感器和体积测量仪与压力控制器的信号输入端连接；所述放气阀组和鼓风机组与压力控制器信号输出端连接；多个压力控制器之间通过CAN总线连接。该装置能保持飞艇囊体压力在设计范围内，并能维持飞艇的重心平衡，或者调节飞艇的姿态，适应飞艇不同的姿态需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于体积测量的飞艇多副气囊压力调节装置。
背景技术
飞艇是一种利用轻于空气的气体作为升力的浮空飞行器，按照组成可以分为硬式飞艇和软式飞艇，现代飞艇的发展方向是软式飞艇。软式飞艇由主气囊、（一个或多个）副气囊、吊舱、尾翼组成，主气囊中充入浮升气体，给飞艇提供升力，副气囊中充入空气，用来调节飞艇囊体内的压力。飞艇在上升的过程中，外界气压随高度的增加而减小，此时需要排出副气囊内的空气，减小飞艇囊体内部的压力，防止飞艇囊体被内部气体撑破；飞艇在下降的过程中，外界气压逐渐升高，此时需要给副气囊充入空气，以维持飞艇的结构外形。由此可见，副气囊在飞艇飞行中起着重要的作用，是飞艇不可缺少的部分。飞艇压力调节装置就是用来调节副气囊内外压力的装置，通过监视副气囊体积和压差，利用充气风机和放气阀门来实现对副气囊压力的调节。
然而，目前现有的技术采用压差传感器作为控制反馈对单副气囊飞艇的压力调节，但现有技术无法对多副气囊飞艇的副气囊充气量进行判别，无法解决各副气囊的体积平衡问题，以及由于风扰、测量误差等因素，导致各副气囊执行机构工作不协调的问题，存在很大的隐患。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种基于体积测量的飞艇多副气囊压力调节装置，解决飞艇多副气囊的压力调节的控制不协调的问题和体积不均问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
所述基于体积测量的飞艇多副气囊压力调节装置包括设于飞艇主气囊中的多个副气囊；每个副气囊内均设有压差传感器和体积测量仪（体积测量仪中含有二维激光扫描仪）；每个副气囊底部均设有放气阀组和单向进气阀；所述调节装置还包括与副气囊数目相同的压力控制器和与副气囊数目相同的鼓风机组；压力控制器及鼓风机组与副气囊一一对应；所述压力控制器安装在主气囊上或副气囊内；所述鼓风机组安装在主气囊上，鼓风机组与单向进气阀连接；所述压差传感器和体积测量仪与压力控制器的信号输入端连接；所述放气阀组和鼓风机组与压力控制器信号输出端连接；多个压力控制器之间通过CAN总线连接，协调工作。其中，所述的鼓风机组包括多个鼓风机，放气阀组包括多个放气阀。
优选地，所述副气囊中压差传感器的数目≥1。
下面结合设计原理对本实用新型作进一步说明：
本实用新型中飞艇的主气囊内设有多个副气囊，副气囊可以沿轴向前后分布，也可以沿纵向左右分布，每一个副气囊采用单独的控制器控制。副气囊中的体积测量仪用于测量气囊的体积。副气囊中的压差传感器，用于精确测量副气囊的压差。压差传感器用来判定是否给副气囊充气或放气；体积测量仪用来判定给哪个副气囊充气或放气，能够监视各副气囊的体积，避免出现某些副气囊内充气过多而撑破副气囊的情况。优选地，采用多个压差传感器，能够屏蔽某一个测量传感器出错对控制系统的影响，增加了控制系统的可靠性。
鼓风机组用来给副气囊补充气体，鼓风机组与单向进气阀连接，单向进气阀作为进气通道，靠鼓风机气压打开，靠弹簧弹力关闭，而放气阀组用来释放副气囊的气体。压差传感器测量副气囊压差，将压差信息传输给压力控制器的微机系统；而体积测量仪用来测量副气囊的体积，将体积信息传输给压力控制器的微机系统，微机系统以压差和体积信息作为控制鼓风机组和放气阀组的依据，微机系统输出信号控制鼓风机组或者放气阀组的打开或关闭。各控制器之间采用CAN总线进行通信，每个压力控制器既能够控制单个副气囊的压力，也与其它压力控制器一起联合控制各副气囊组的体积平衡，即，能够协调工作，通过分别控制多个副气囊进行充气或放气，测量和控制各副气囊的体积，维持飞艇重心和姿态的稳定，解决了飞艇多副气囊压力调节过程中产生的各副气囊控制协调的问题。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型的调节装置通过对各副气囊的分别控制，可以使艇囊与外界大气保持压差的同时，能够更精确的控制各副气囊的体积，避免了副气囊体积过饱和，能维持飞艇的重心平衡，或者调节飞艇的姿态，更好地适应飞艇不同的姿态需求。
附图说明
图1是本实用新型的飞艇多副气囊压力调节装置的结构示意图；
图2是本实用新型的飞艇多副气囊压力调节装置的电原理图。
图中：1—主气囊，2—副气囊，3—体积测量仪，4—压力控制器，5—放气阀组，6—鼓风机组，7—单向放气阀，8—压差传感器。
具体实施方式
实施例1
参见图1至图2，所述基于体积测量的飞艇多副气囊压力调节装置包括设于飞艇主气囊1中的多个副气囊2；每个副气囊2内均设有压差传感器8和体积测量仪3；每个副气囊2底部均设有放气阀组5和单向进气阀7；所述调节装置还包括与副气囊2数目相同的压力控制器4及与副气囊2数目相同的鼓风机组6；压力控制器4及鼓风机组6与副气囊2一一对应；所述压力控制器4安装在主气囊1上或副气囊2内；所述鼓风机组6安装在主气囊1上；所述鼓风机组6与单向进气阀7连接；所述压差传感器8和体积测量仪3与压力控制器4的信号输入端连接；所述放气阀组5和鼓风机组6与压力控制器4信号输出端连接；多个压力控制器4之间通过CAN总线连接。
其中，所述副气囊2中压差传感器8的数目≥1。
Claims (3)
1.一种基于体积测量的飞艇多副气囊压力调节装置，其特征在于，所述调节装置包括设于飞艇主气囊（1）中的多个副气囊（2）；每个副气囊（2）内均设有压差传感器（8）和体积测量仪（3）；每个副气囊（2）底部均设有放气阀组（5）和单向进气阀（7）；所述调节装置还包括与副气囊（2）数目相同的压力控制器（4）及鼓风机组（6）；压力控制器（4）及鼓风机组（6）与副气囊（2）一一对应；所述压力控制器（4）安装在主气囊（1）上或副气囊（2）内；所述鼓风机组（6）安装在主气囊（1）上，鼓风机组（6）与单向进气阀（7）连接；所述压差传感器（8）和体积测量仪（3）与压力控制器（4）的信号输入端连接；所述放气阀组（5）和鼓风机组（6）与压力控制器（4）信号输出端连接；多个压力控制器（4）之间通过CAN总线连接。
2.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述副气囊（2）中压差传感器（8）的数目≥1。
3.如权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述体积测量仪（3）采用二维激光扫描仪作为测量设备。
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