CN212458281U - 一种舵面检查测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种舵面检查测量设备，包括主控计算机、控制箱、舵面间隙测量模块、舵面偏转角度测量模块，所述主控计算机与所述控制箱相连，所述控制箱分别与所述舵面间隙测量模块和所述舵面偏转角度测量模块相连。本实用新型的有益效果是：本实用新型的舵面检查测量设备能够迅速、有效、可靠地对舵面进行间隙测量和舵面偏转角度测量，检测方便快捷，满足用户的需求。

Description

一种舵面检查测量设备

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种舵面检查测量设备。

背景技术

飞机的舵面需要进行定期的检查和测量，目前的检测设备在对舵面进行测量时，测量不准确，而且检测麻烦，无法满足用户的需求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种舵面检查测量设备，包括主控计算机、控制箱、舵面间隙测量模块、舵面偏转角度测量模块，所述主控计算机与所述控制箱相连，所述控制箱分别与所述舵面间隙测量模块和所述舵面偏转角度测量模块相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述舵面间隙测量模块包括位移传感器、拉压力传感器、电机、舵面间隙测量夹具，所述舵面间隙测量夹具用于夹紧被测的舵面，所述位移传感器与所述舵面间隙测量夹具相连，所述位移传感器用于测量舵面位移变化，所述电机与所述舵面间隙测量夹具相连，所述电机用于给舵面加载，所述拉压力传感器与所述电机相连，所述拉压力传感器用于测量所述电机的输出力，所述控制箱分别与所述位移传感器和所述拉压力传感器相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述电机为混合式直线电机。

作为本实用新型的进一步改进，所述舵面间隙测量模块包括试验台架，所述试验台架包括加载测量支架和三角架，所述混合式直线电机安装在所述加载测量支架上，所述位移传感器安装在所述三角架上。

作为本实用新型的进一步改进，所述位移传感器为光栅位移传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制箱包括电源模块、以及与所述电源模块相连的信号调理模块、拉压力传感器二次仪表、位移传感器二次仪表，所述位移传感器与所述位移传感器二次仪表相连，所述拉压力传感器与所述拉压力传感器二次仪表相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述舵面偏转角度测量模块包括偏角测量夹具和偏角传感器，所述偏角测量夹具用于夹紧被测的舵面，所述偏角传感器安装在所述偏角测量夹具上，所述控制箱与所述偏角传感器相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述偏角传感器包括鸭翼传感器、前襟传感器和副翼传感器，鸭翼传感器是指安装在鸭翼位置的角度传感器，前襟传感器是指安装在前襟位置的角度传感器，副翼传感器是指安装在副翼位置的角度传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的舵面检查测量设备能够迅速、有效、可靠地对舵面进行间隙测量和舵面偏转角度测量，检测方便快捷，满足用户的需求。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是偏角测量示意图；

图3是间隙测量连线示意图；

图4是试验台架结构示意图；

图5是间隙测量数据处理取点示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种舵面检查测量设备，本实用新型的舵面检查测量设备是外场地面维修和定检的二级检测设备，能迅速、有效、可靠地对舵面进行间隙测量、舵面偏转角度测量。

舵面间隙测量能测量出左外、右外、左内、右内升降副翼，左、右鸭翼六个舵面的舵面间隙是否满足舵面间隙要求。

舵面偏转角度测量时，舵面检查测量设备与飞控计算机20进行通讯，向飞控计算机20发送必要的指令，驱动舵面，并采集从安装在舵面上的偏角传感器10获得的角度测量数据，经过计算处理后得到当前舵面偏角，并显示在用户界面中。

本实用新型的技术性能包括工作环境、电源和测试精度，工作环境：温度：-10～+55℃，湿度：﹤95％。电源：供电电源：AC 220V，工作电源： DC 24V，最大电流6A；DC 12V。测试精度：舵面偏度测量精度：＜1.5％FS；舵面间隙测量精度：0.01mm(相当于舵面偏度0.001°)。

如图1所示，本实用新型的舵面检查测量设备包括主控计算机1、控制箱2、舵面间隙测量模块、舵面偏转角度测量模块，所述主控计算机1 与所述控制箱2相连，所述控制箱2分别与所述舵面间隙测量模块和所述舵面偏转角度测量模块相连。

所述控制箱2包括电源模块、以及与所述电源模块相连的信号调理模块、拉压力传感器二次仪表、位移二次仪表。该控制箱2采用军用便携式机箱，实现信号的采集、滤波、显示、处理。

控制箱2主要实现以下功能：

a.为拉压力传感器4、位移传感器3和偏角传感器10提供电源，并对传感器信号进行转换(主要由二次仪表完成)，供主控计算机1采集之用；

b.显示舵面位移信号和力信号；

c.为电机5提供电源和控制逻辑(电机控制板)；

d.为计算机采集板提供自检测；

e.提供检测点和状态指示；

f.为设备提供优良的接地条件。

所述舵面偏转角度测量模块包括偏角测量夹具9和偏角传感器10，所述偏角测量夹具9用于夹紧被测的舵面，所述偏角传感器10安装在所述偏角测量夹具9上，所述控制箱2与所述偏角传感器10相连。

如图2所示，所述偏角传感器10包括鸭翼传感器、前襟传感器和副翼传感器，鸭翼传感器是指安装在鸭翼位置的角度传感器，前襟传感器是指安装在前襟位置的角度传感器，副翼传感器是指安装在副翼位置的角度传感器。

舵面偏转角度测量原理：为了实现对舵面偏转角度测量，舵面检查测量设备的主控计算机1与飞机的飞控系统地面维护控制接口21连接，经过与飞控计算机20通讯，向飞控计算机20发送舵面偏角指令；采集从安装在舵面上的偏角传感器10获得的角度测量数据，经过计算处理后得到当前舵面偏度，并显示在用户界面中。

偏角传感器10用于测量舵面的偏度，选用型号为德国的HLPLANAR公司的NS-45/P2，其主要性能数据如下：

a工作范围：±45°；

b精度：1.5％FS；

c输出信号：数字RS 232数据输出；

d供电：12V DC；

e工作温度：-10℃～+55℃。

如图3、4所示，所述舵面间隙测量模块包括位移传感器3、拉压力传感器4、电机5、舵面间隙测量夹具6，所述舵面间隙测量夹具6用于夹紧被测的舵面，所述位移传感器3与所述舵面间隙测量夹具6相连，所述位移传感器3用于测量舵面位移变化，所述电机5与所述舵面间隙测量夹具 6相连，所述电机5用于给舵面加载，所述拉压力传感器4与所述电机5 相连，所述拉压力传感器4用于测量所述电机5的输出力，所述控制箱2 分别与所述位移传感器3和所述拉压力传感器4相连。

飞机包括飞控计算机20、飞控系统地面维护控制接口21、作动器22、舵面，作动器22与舵面相连。

所述电机5为混合式直线电机。

所述舵面间隙测量模块包括试验台架，所述试验台架包括加载测量支架7和三角架8，所述混合式直线电机安装在所述加载测量支架7上，所述位移传感器3安装在所述三角架8上。

所述位移传感器3为光栅位移传感器。

所述控制箱2包括电源模块、以及与所述电源模块相连的信号调理模块、拉压力传感器二次仪表、位移传感器二次仪表，所述位移传感器3与所述位移传感器二次仪表相连，所述拉压力传感器4与所述拉压力传感器二次仪表相连。

位移传感器3及位移传感器二次仪表的主要性能数据如下：

a测量范围：0～25mm；

b分辨率：0.0005

c显示数据：5位半；

d输出数据：RS-232C数据输出，幅值0～12V；

e工作温度范围：-10℃～+55℃；

f电源：220V AC±10％。

拉压力传感器4安装在舵面加载安装台上，拉压力信号输出到控制箱 2的面板电连接器上，数据供计算机采集、计算。

拉压力传感器4用来测量电机5的输出力，以便控制电机5的运动方向。选用型号是襄樊泰和电气有限公司的CLB-1型变送器，精度±0.5％, 量程-200kg～+200kg(压力为正),输出灵敏度：2±0.1mV/V；工作温度： -10℃～+55℃；安全超载：150％量程。

舵面间隙测量的原理：舵面检查测量设备给被测试舵面进行连续加载，同时采集被测试舵面的位移和加载力，经信号处理器采集处理，由主控计算机1自动计算并给出位移随加载力变化的封闭曲线，测量出舵面的间隙值。

如图5所示，间隙计算公式Δα＝tg^-1(Δx÷L)

其中：Δx＝x1-x2，L为舵面半径；

x1＝点B位移－点B力*(点A位移－点B位移)/(点A力－点B力)；

x2＝点C位移－点C力*(点D位移－点C位移)/(点D力－点C力)；

用数学符号描述如下：

x1＝X_B-F_B(X_A-X_B)/(F_A-F_B) (1)

x2＝X_C-F_C(X_D-X_C)/(F_D-F_C) (2)

令：

f_B＝(X_A-X_B)/(F_A-F_B)，

f_C＝(X_D-X_C)/(F_D-F_C)

则：f＝ΔX/ΔF,可以看出，f_B、f_C分别为机翼在不同情况下的弹性形变系数；则式(1)、(2)简化为式(3)、(4)

x1＝X_B-F_Bf_B (3)

x2＝X_C-F_Cf_C (4)

x1实际是B点消去弹性形变影响后的真实位移；

x2实际是D点消去弹性形变影响后的真实位移；

A、B、C、D四点是测试过程中的四个不同阶段，如下图表所示，位移是指光栅测微仪的指示值，力是指拉力传感器的指示值；有如下测试数据：

	位移	力
			A	0.1124	62.37
B	0.2684	80.91
			C	-1.0255	-61.4
D	-1.23	-80.55

混合式直线电机用来给舵面加载，当混合式直线电机输出力达到90kg (或设定的值)时经计算机控制改变混合式直线电机运动方向。混合式直线电机的技术指标如下：

a工作行程：±3mm(行程可调)；最大行程：12.7mm；

b电源：直流24V；

c混合式直线电机有机械行程限位功能。当加载电机活塞杆的行程达到±4mm时，加载电机打滑，无输出位移，保证飞机被测试舵面的安全。

该舵面检查测量设备还包括直流电源模块，直流电源模块的功能为将 AC 220V转换为12V DC和24V DC，为偏角传感器10和混合式直线电机等部件模块提供电源。

本实用新型的舵面检查测量设备能够迅速、有效、可靠地对舵面进行间隙测量和舵面偏转角度测量，检测方便快捷，满足用户的需求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种舵面检查测量设备，其特征在于：包括主控计算机(1)、控制箱(2)、舵面间隙测量模块、舵面偏转角度测量模块，所述主控计算机(1)与所述控制箱(2)相连，所述控制箱(2)分别与所述舵面间隙测量模块和所述舵面偏转角度测量模块相连。

2.根据权利要求1所述的舵面检查测量设备，其特征在于：所述舵面间隙测量模块包括位移传感器(3)、拉压力传感器(4)、电机(5)、舵面间隙测量夹具(6)，所述舵面间隙测量夹具(6)用于夹紧被测的舵面，所述位移传感器(3)与所述舵面间隙测量夹具(6)相连，所述位移传感器(3)用于测量舵面位移变化，所述电机(5)与所述舵面间隙测量夹具(6)相连，所述电机(5)用于给舵面加载，所述拉压力传感器(4)与所述电机(5)相连，所述拉压力传感器(4)用于测量所述电机(5)的输出力，所述控制箱(2)分别与所述位移传感器(3)和所述拉压力传感器(4)相连。

3.根据权利要求2所述的舵面检查测量设备，其特征在于：所述电机(5)为混合式直线电机。

4.根据权利要求3所述的舵面检查测量设备，其特征在于：所述舵面间隙测量模块包括试验台架，所述试验台架包括加载测量支架(7)和三角架(8)，所述混合式直线电机安装在所述加载测量支架(7)上，所述位移传感器(3)安装在所述三角架(8)上。

5.根据权利要求2所述的舵面检查测量设备，其特征在于：所述位移传感器(3)为光栅位移传感器。

6.根据权利要求2所述的舵面检查测量设备，其特征在于：所述控制箱(2)包括电源模块、以及与所述电源模块相连的信号调理模块、拉压力传感器二次仪表、位移传感器二次仪表，所述位移传感器(3)与所述位移传感器二次仪表相连，所述拉压力传感器(4)与所述拉压力传感器二次仪表相连。

7.根据权利要求1所述的舵面检查测量设备，其特征在于：所述舵面偏转角度测量模块包括偏角测量夹具(9)和偏角传感器(10)，所述偏角测量夹具(9)用于夹紧被测的舵面，所述偏角传感器(10)安装在所述偏角测量夹具(9)上，所述控制箱(2)与所述偏角传感器(10)相连。

8.根据权利要求7所述的舵面检查测量设备，其特征在于：所述偏角传感器(10)包括鸭翼传感器、前襟传感器和副翼传感器。

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