基于激光光电技术的直升机旋翼同锥度检测装置的制作方法

本实用新型涉及直升机旋翼同锥度检测技术领域，具体地讲是一种用于检测直升机旋翼同锥度的装置。

背景技术：
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直升机属于旋翼飞行器，旋翼是直升机关键部件之一，也是一个单独的系统，它肩负着任何飞行器飞行时所需的3种功能，即推进、负重和可控性。检测直升机旋翼正常转动时桨叶叶尖轨迹高度的操作叫做直升机旋翼同锥度（也称共锥度）检测。直升机旋翼同锥度检测直接关系到直升机的飞行安全和其他各项重要性能的优劣，是直升机生产和使用过程中需要检测的重要项目，也是新型直升机研制过程中的重要参数。根据检测结果，调节直升机旋翼变矩拉杆长度，调整桨叶角度或桨叶悬向重心位置，最终实现各桨叶转动时形成相同的锥体。

直升机旋翼同锥度检测目前只能通过测量正常转动的旋翼来实现，所以一直存在着准备时间长、检测难度大、检测精度低等问题。理想的直升机旋翼同锥度检测设备应具有：（1）非接触，量化检测；（2）检测精度高，且检测精度不受操作人员经验和技术的影响；（3）对检测环境和场地没有苛刻的要求，实用性强等特点。自1982年引进直升机生产技术以来，国内在直升机旋翼同锥度检测技术领域还处在探索研究和产品试验阶段。目前国内的直升机旋翼同锥度检测设备一直依靠进口，且数量不足，常用的直升机旋翼同锥度检测技术和方法主要有人工标杆法、频闪仪靶标目视法、红外检测法、通用轨迹设备检测法和旋翼动平衡实验台检测法等，但这些方法普遍存在检测手段原始、安全性能低、操作难度大、检测效率低、精度差、价格昂贵和体积庞大等问题。因此，急需研制一种具备携带方便、操作简单、检测效率高和检测效果好等优点的直升机旋翼同锥度的装置。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种基于激光光电技术的直升机旋翼同锥度检测装置；主要解决现有的检测方法手段原始、安全性能低、操作难度大、检测效率低、精度差、价格昂贵和体积庞大等问题。

本实用新型的技术方案是：基于激光光电技术的直升机旋翼同锥度检测装置，其特殊之处在于，由第一小型激光器系统、第二小型激光器系统和信号接收处理系统三部分组成，且第一小型激光器系统和第二小型激光器系统具有不同的激光输出波长；

所述的第一小型激光器系统和第二小型激光器系统分别由电源、激光器两部分组成，两者固定在一起，并通过安装支架安装在直升机旋翼的末端；

所述的信号接收处理系统安装或安放在直升机驾驶舱内，包括直流12V驱动模块电源接口、USB数据接口、数据储存模块、数据采集处理模块、数据显示模块、显示开关、液晶显示屏、第一CCD线阵、第一滤光膜、第二滤光膜、第二CCD线阵、CCD线阵驱动模块和外壳箱；数据储存模块、数据采集处理模块、数据显示模块和CCD线阵驱动模块均安装在外壳箱内部；所述的第一CCD线阵和第二CCD线阵并排直接安装在CCD线阵驱动模块上，CCD线阵驱动模块和数据采集处理模块之间，数据采集处理模块与数据显示模块和数据储存模块之间均用数据线相连，数据显示模块上设液晶显示屏；第一CCD线阵和第二CCD线阵对应位置的外壳箱上设第一滤光膜和第二滤光膜；在外壳箱上有直流12V驱动模块电源接口、USB数据接口、显示开关和液晶显示屏；CCD线阵驱动模块与直流12V驱动模块电源接口连接，数据储存模块与USB数据接口连接，显示开关与液晶显示屏连接。

本实用新型所述的基于激光光电技术的直升机旋翼同锥度检测装置与已有技术相比具有如下积极效果，1、采用激光束透过驾驶舱玻璃投射到信号接收器上，信号接收处理系统直接将激光束的位置信息直接转换为各桨叶同锥度直读值和差读值，并给出桨叶调整建议；根据检测数据，可进一步分析旋翼系统在不同转速、不同浆距下的同锥度、摆阵角和挥舞角，检测效率高，检测效果好；2、装置可替代现有旋翼同锥度检测设备，携带方便、操作简单。

附图说明：

图1是本实用新型的安装结构示意图；

图2是本实用新型的小型激光器系统安装示意图；

图3是本实用新型的信号接收处理系统的结构示意图。

具体实施方式：

下现结合附图对本实用新型进行详细说明；所举实施例仅用于解释本实用新型，并非用于限制本实用新型的范围。

实施例1，参见图1、2、3，根据设计要求，选择合适的电源5和激光器6，将两者通过卡扣固定在一起，并分别组成第一小型激光器系统1和第二小型激光器系统2，第一小型激光器系统1和第二小型激光器系统2具有不同的激光输出波长；然后将第一小型激光器系统1和第二小型激光器系统2由安装支架7通过固定螺钉8分别安装在直升机旋翼4末端的基准桨叶和其它桨叶尖端的频闪仪靶标安装孔上；由于安装在不同桨叶上的小型激光器系统具有不同的输出波长，且为了保证激光不对驾驶造成影响，激光选用不可见光，且选用的激光具有体积小、重量轻、功率稳定和发散角小等优点；小型激光器系统的供电采用微型电池供电方式；

根据设计需要加工制成外壳箱21，在外壳箱21内安装数据储存模块11、数据采集处理模块12、数据显示模块13和CCD线阵驱动模块20；将第一CCD线阵16和第二CCD线阵19并排直接安装在CCD线阵驱动模块20上，再将CCD线阵驱动模块20和数据采集处理模块12之间，数据采集处理模块12与数据显示模块13和数据储存模块11之间均用数据线相连，数据显示模块13上自带液晶显示屏15；第一CCD线阵16和第二CCD线阵19对应位置的外壳箱21上安装第一滤光膜17和第二滤光膜18；外壳箱21上有直流12V驱动模块电源接口9、USB数据接口10、显示开关14和液晶显示屏15；将CCD线阵驱动模块20与直流12V驱动模块电源接口9连接，数据储存模块11与USB数据接口10连接，显示开关14与液晶显示屏15连接；组成信号接收处理系统3，将信号接收处理系统3安装或安放在直升机驾驶舱内；

信号接收处理系统3的信号接收单元选用两片低灵敏度、低噪声的第一CCD线阵16和第二CCD线阵19，其光敏像元数为1024，相邻像元中心间距为14μm，光谱效应范围300nm~1000nm，且为了避免背景光的影响和保证接收光波长的单一性，在第一CCD线阵16和第二CCD线阵19窗口外侧分别加装第一滤光膜17和第二滤光膜18，两种滤光膜分别只允许第一小型激光器系统1和第二小型激光器系统2产生的激光通过；CCD线阵驱动模块20主要用于为第一CCD线阵16和第二CCD线阵19提供工作时所需的各种工作脉冲和时序；数据采集处理模块12主要负责对第一CCD线阵16和CCD线阵19输出的能表示光强弱的电信号进行处理；数据显示模块13主要负责将处理好的信号通过自带的液晶显示屏15进行直接显示，并通过数据储存模块11附带的USB数据接口9进行数据的同步转存；

由第一小型激光器系统1、第二小型激光器系统2和信号接收处理系统3三部分组成本实用新型的基于激光光电技术的直升机旋翼同锥度检测装置。

本实用新型所述的基于激光光电技术的直升机旋翼同锥度检测装置，检测时，调整第一小型激光器系统、第二小型激光器系统和信号接收处理系统的相对位置，保证桨叶在高速旋转时激光能顺利垂直扫过CCD线阵。

本实用新型的工作原理是：直升机旋翼高速旋转时，装载在基准桨叶和其它桨叶上的第一小型激光器系统和第二小型激光器系统发射不同波长的激光，激光束透光驾驶舱前挡风玻璃照射到安装（或安放）在驾驶舱内的信号接收处理系统上，由于在第一CCD线阵和第二CCD线阵上覆盖有第一滤光膜和第二滤光膜，致使第一CCD线阵和第二CCD线阵只能分别接收第一滤光膜和第二滤光膜所允许透过的激光，信号接收系统会将反应基准桨叶和其它桨叶信息的激光信号转换成能表示光强弱的电信号，电信号通过数据线传输给数据采集处理模块，数据采集处理模块对信号做二值化处理，以确定线阵CCD光敏元接收到的光强最强的光敏元位置，然后用此位置表示整个光斑位置，数据采集处理模块会将基准桨叶和其它桨叶所对应的打到线阵上的激光光斑位置的差别转换为旋翼同锥度直读值和差读值，并给出桨叶调整建议；维修人员便可根据建议调节直升机旋翼系统的调整机构，调节完成后，再次使直升机旋翼系统做高速旋转，检查调整后旋翼系统的同锥度信息，若仍有差距，维修人员可继续根据同锥度数据做再次修正，直至各桨叶转动时形成相同的锥体；此外，还可通过数据储存模块对同锥度数据做同步存储处理，检测完毕后通过USB数据接口导出，供检测人员进一步分析旋翼系统在不同转速、不同浆距下的同锥度、摆阵角和挥舞角等参数。