CN208270595U - 一种喷管加速度传感器支架 - Google Patents
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Abstract
一种喷管加速度传感器支架，涉及运载火箭喷管测量领域；包括主体框架、凹槽、传感器插座、加速度传感器；其中，主体框架包括喷管安装架和支出架；喷管安装架为矩形块状结构；支出架为矩形板状结构；支出架水平沿y方向固定安装在喷管安装架y方向外侧壁的中线位置；喷管安装架和支出架为一体结构；喷管安装架沿z方向设置有凹槽；加速度传感器固定安装在支出架x方向外侧壁的上部；传感器插座固定安装在支出架x方向外侧壁的下部；本实用新型操作简便，实现精确完成喷管加速度信号的采集测量输出，简化喷管传感器信号的采集系统和补偿算法的设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种运载火箭喷管测量领域，特别是一种喷管加速度传感器支架。
背景技术
在运载火箭控制系统半实物仿真试验中，参与试验的运载火箭喷管会随着伺服机构的推力作用产生相应的偏转角度，这一过程中喷管的瞬时加速度的大小和方向信号精度将直接影响运载火箭控制系统的设计质量。因此精确测量运载火箭喷管的加速度信号至关重要。
由于运载火箭喷管不可被破坏，目前用于测量喷管的加速度传感器通常采用贴合式安装于喷管外表面，但由于喷管本身存在弧面，且贴合面如果处理不当，也不会完全平整，这就造成了加速度传感器的信号输出与真实喷管加速度之间存在较大偏差，经常需要较为复杂的算法进行补偿，给试验和设计验证带来复杂性和不确定性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种喷管加速度传感器支架，操作简便，实现精确完成喷管加速度信号的采集测量输出，简化喷管传感器信号的采集系统和补偿算法的设计。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种喷管加速度传感器支架，包括主体框架、凹槽、传感器插座、加速度传感器；其中，主体框架包括喷管安装架和支出架；喷管安装架为矩形块状结构；支出架为矩形板状结构；支出架水平沿y方向固定安装在喷管安装架y方向外侧壁的中线位置；喷管安装架和支出架为一体结构；喷管安装架沿z方向设置有凹槽；加速度传感器固定安装在支出架x方向外侧壁的上部；传感器插座固定安装在支出架x方向外侧壁的下部。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，所述支出架的下部设置有通孔；通孔为倒置的梯形通孔；传感器插座对应固定安装在通孔位置。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，在在支出架x方向，传感器插座与加速度传感器之间设置有走线孔，实现加速度传感器与传感器插座之间走线。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，喷管安装架的凹槽侧壁对称设置有2个限位固定孔；2个限位固定孔对称设置在支出架的两侧。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，当外部被测喷管从下至上伸入凹槽，直至外部被测喷管顶端与凹槽底部接触后；通过限位固定孔深入外部固定件，实现对外部被测喷管两侧壁的限位固定。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，所述支出架与凹槽的侧壁精确垂直；加速度传感器的安装面与凹槽的侧壁精确垂直。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，所述凹槽在y方向的槽宽度为19-21mm；所述走线孔直径为5.5-6.5mm；限位固定孔直径为3.5-4.5mm。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，传感器插座为标准DB9插座。
在上述的一种喷管加速度传感器支架，同侧水平2个限位固定孔的圆心间距离为24-26mm。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明通过喷管安装支架的凹槽的侧壁对称设置的2个限位固定孔对外部被测喷管的固定，在不破坏喷管的基础上实现了加速度传感器与喷管之间的刚性连接，提高了测量的精准度；
(2)本发明采用了喷管安装支架与支出架、支出架上加速度传感器安装面的相互垂直的结构形式，实现了喷管平面位置三个加速度方向信号的快速引出；
(3)本发明通过喷管安装架的凹槽对外部被测喷管的固定，可将该加速度传感器支架安装在任意直径的喷管上，提高了加速度传感器的利用效率。
附图说明
图1为本发明喷管加速度传感器支架示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明针对由于运载火箭喷管上加速度传感器固有安装问题给控制系统设计带来较大误差这一情况，设计了一种喷管加速度传感器支架，该支架操作简便，通过加速度传感器支架自身的精度和结构特点，将喷管加速度信号精确的传导到加速度传感器上，完成喷管加速度信号的采集测量输出，简化喷管传感器信号的采集系统和补偿算法的设计，且可以适用于不同种类、型号和尺寸的喷管。
本发明的喷管加速度传感器支架为单个结构体，外部被测喷管5壁顶端边沿嵌入喷管安装架11的凹槽2中，外部被测喷管5壁顶端与喷管安装架11的凹槽2接触配合时，结构体与外部被测喷管5壁为正交安装。凹槽2两侧有限位固定孔6，可通过分别顺序拧入螺钉将喷管安装架11与外部被测喷管5牢牢紧固、结构体另一侧支出架12部分上分别安装有加速度传感器4和传感器插座3，当以喷管安装架11的凹槽2外边沿为基准面时，凹槽2外边沿分别与加速度传感器4的安装平面和凹槽2底部确保了非常高的垂直度，使得安装于支出架12之上的加速度传感器4不仅与外部被测喷管5顶端直接保持了正交的精确安装位置，而且与外部被测喷管5直径方向也保持了精确的安装位置。当外部被测喷管5受到伺服机构作用产生摆角运动时，喷管加速度传感器支架与安装其上的加速度传感器4随外部被测喷管5运动，加速度传感器4就能精确测量到与外部被测喷管5顶端垂直，并且沿外部被测喷管5直径方向的加速度信号。
如图1所示为喷管加速度传感器支架示意图，由图可知，一种喷管加速度传感器支架，包括主体框架1、凹槽2、传感器插座3、加速度传感器4；其中，主体框架1包括喷管安装架11和支出架12；喷管安装架11为矩形块状结构；支出架12为矩形板状结构；支出架12水平沿y方向固定安装在喷管安装架11y方向外侧壁的中线位置；喷管安装架11和支出架12为一体结构；喷管安装架11沿z方向设置有凹槽2；加速度传感器4固定安装在支出架12x方向外侧壁的上部；传感器插座3固定安装在支出架12x方向外侧壁的下部；所述支出架12的下部设置有通孔7；通孔7为倒置的梯形通孔；传感器插座3对应固定安装在通孔7位置。
在在支出架12x方向，传感器插座3与加速度传感器4之间设置有走线孔8，实现加速度传感器4与传感器插座3之间走线。
喷管安装架11的凹槽2侧壁对称设置有2个限位固定孔6；2个限位固定孔6对称设置在支出架12的两侧。当外部被测喷管5从下至上伸入凹槽2，直至外部被测喷管5顶端与凹槽2底部接触后；通过限位固定孔6深入外部固定件，实现对外部被测喷管5两侧壁的限位固定。支出架12与凹槽2的侧壁精确垂直；加速度传感器4的安装面与凹槽2的侧壁精确垂直。这样可使外部被测喷管5在x、y、z方向上的加速度均精确传导至加速度传感器上，达到精确测量的目的。
其中，凹槽2在y方向的槽宽度为19-21mm；所述走线孔8直径为5.5-6.5mm；限位固定孔6直径为3.5-4.5mm。传感器插座3为标准DB9插座。同侧水平2个限位固定孔6的圆心间距离为24-26mm。
当外部被测喷管5受到伺服机构作用产生摆角运动时，喷管加速度传感器支架与安装其上的加速度传感器4随外部被测喷管5运动，加速度传感器4就能精确测量到与外部被测喷管5顶端垂直，并且沿外部被测喷管5直径方向的加速度信号。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：包括主体框架(1)、凹槽(2)、传感器插座(3)、加速度传感器(4)；其中，主体框架(1)包括喷管安装架(11)和支出架(12)；喷管安装架(11)为矩形块状结构；支出架(12)为矩形板状结构；支出架(12)水平沿y方向固定安装在喷管安装架(11)y方向外侧壁的中线位置；喷管安装架(11)和支出架(12)为一体结构；喷管安装架(11)沿z方向设置有凹槽(2)；加速度传感器(4)固定安装在支出架(12)x方向外侧壁的上部；传感器插座(3)固定安装在支出架(12)x方向外侧壁的下部。
2.根据权利要求1所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：所述支出架(12)的下部设置有通孔(7)；通孔(7)为倒置的梯形通孔；传感器插座(3)对应固定安装在通孔(7)位置。
3.根据权利要求2所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：在支出架(12)x方向，传感器插座(3)与加速度传感器(4)之间设置有走线孔(8)，实现加速度传感器(4)与传感器插座(3)之间走线。
4.根据权利要求3所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：喷管安装架(11)的凹槽(2)侧壁对称设置有2个限位固定孔(6)；2个限位固定孔(6)对称设置在支出架(12)的两侧。
5.根据权利要求4所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：当外部被测喷管(5)从下至上伸入凹槽(2)，直至外部被测喷管(5)顶端与凹槽(2)底部接触后；通过限位固定孔(6)深入外部固定件，实现对外部被测喷管(5)两侧壁的限位固定。
6.根据权利要求5所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：所述支出架(12)与凹槽(2)的侧壁精确垂直；加速度传感器(4)的安装面与凹槽(2)的侧壁精确垂直。
7.根据权利要求6所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：所述凹槽(2)在y方向的槽宽度为19-21mm；所述走线孔(8)直径为5.5-6.5mm；限位固定孔(6)直径为3.5-4.5mm。
8.根据权利要求7所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：传感器插座(3)为标准DB9插座。
9.根据权利要求8所述的一种喷管加速度传感器支架，其特征在于：同侧水平2个限位固定孔(6)的圆心间距离为24-26mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN112857817A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-05-28 | 上海航天控制技术研究所 | 一种运载火箭发动机喷管摆角和摆角加速度测量系统及方法 |
| CN113701574A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-26 | 北京机械设备研究所 | 火箭喷管摆动角度测量方法和装置 |
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