本实用新型涉及翼型结构模型的性能研究领域，尤其是涉及一种能够水洞中低速动态测力的水洞模型测力装置。
背景技术：
目前，研究翼型结构的机动和超机动性能、过失速性能等参数有非常重要意义，现有的研究方法有测力和流动两种，例如风洞中测力和水中流动显示，由于水的密度比较大，产生的压力也较大，因此水洞可获得比风洞中更好的流动显示结果，但是如果能够解决水洞中低速动态测力的技术问题，就可以较好地实现测力和流动显示一体化了。
解决上述水洞中低速动态测力的技术问题的主要技术困难在于：传统的测力天平在水中易受潮，而完全密封和绝缘存在技术困难，限制了通常的测力天平在水中的应用；除此之外，模型重力和浮力的影响以及惯性引起的模型震荡等情况也需要考虑其中。
因此，现有技术为了克服上述天平测力存在的密封问题而采用间接测力的方法测量，但是会一定程度上影响测量精度；另外，为了克服上述在模型受力会发生偏移问题，而将模型采用钢制结构，但是模型容易产生反作用力，增大测量误差，不能真实地反应模型受力情况。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种既解决了模型测力的密封问题又提高了系统的测力精度的水洞模型测力装置。
为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种水洞模型测力装置，包括测力天平、水洞、传力杆、密封结构和软管，所述水洞内设置有待测量的模型，所述传力杆的两端分别连接测力天平和模型，所述密封结构固定在传力杆上且部分与传力杆转动连接，所述软管套装在传力杆上且其一端与密封结构相连，另一端固定到水洞上。
优选地，所述传力杆与测力天平转动连接。
优选地，还包括轴承和法兰，所述轴承的外轴与测力天平固定相连，内轴与法兰固定相连；所述法兰固定在传力杆上，所述传力杆通过所述轴承与测力天平转动连接。
优选地，还包括套装在传力杆上且与轴承固定相连的第一连接件，所述第一连接件通过固定件锁住传力杆。
优选地，所述密封结构为集装式机械密封结构。
优选地，所述密封结构包括静密封部分和动密封部分，所述动密封部分固定安装在传力杆上且可与传力杆同步转动。
优选地，所述静密封部分和动密封部分之间还设置有至少一个密封圈。
优选地，还包括第二连接件，所述第二连接件一端与密封结构的静密封部分相连，另一端与软管密封相连。
优选地，还包括不锈钢接头，所述不锈钢接头一端连接软管，另一端固定到水洞上。
优选地，所述第二连接件另一端通过喉箍与软管密封相连。
优选地，所述轴承的外轴与测力天平、内轴与法兰之间、第一连接件和轴承之间均通过螺柱固定。
优选地，所述法兰焊接在传力杆上。
优选地，所述第一连接件通过M8螺柱锁住传力杆。
优选地，所述不锈钢接头通过M5螺柱固定在水洞上。
本实用新型的有益效果是：
1、测力天平和模型之间设置集装式密封结构，天平的部件均不与水流直接接触，因此天平器件的精度不受实验环境的影响，可以实现天平测水洞模型的测力。
2、选用质软而又耐高压的软管，质软能随传力杆一起移动，不产生阻碍天平运动的阻力，耐高压能够承受住对软管的压力而不变形，不影响本装置的测力指标，这样可以解决现有技术中传力杆受力产生偏移而产生的反作用力的问题，就能更真实地反应模型的受力情况，更精确地测量模型在水洞中受力，从而提高测力天平的测量精度。
3、传力杆可以转动，以调整模型的角度，能够检测不同方向的模型受力情况。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型轴承的结构示意图；
图3是本实用新型密封结构的结构示意图。
附图标记：
1、测力天平，2、轴承，21、外轴，22、螺柱，23、内轴，24、螺柱，3、法兰，4、第一连接件，5、M8螺柱，6、密封结构，61、动密封部分，62、静密封部分，63、密封圈，7、第二连接件，8、喉箍，9、软管，10、传力杆，11、不锈钢接头，12、M5螺柱，13、水洞，14、模型。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本实用新型所揭示的一种水洞模型测力装置，既解决了水洞模型和测力天平的密封问题，又提高了模型的测力精度，适合于水洞流体实验环境下模型的受力情况的测量研究。
如图1所示，本实用新型实施例所揭示的一种水洞模型测力装置，包括测力天平1、轴承2、法兰3、第一连接件4、密封结构6、第二连接件7、软管9、传力杆10、不锈钢接头11和水洞13，水洞13中放置有待测力的模型14，测力天平1和水洞13中的模型14之间通过传力杆10连接。
传力杆10与测力天平1之间通过轴承2与测力天平1转动连接，具体地，结合图2所示，轴承2套装在传力杆10连接测力天平1的一端上，且其包括外轴21和内轴23，轴承的外轴21通过螺柱22与测力天平1固定连接，内轴23也通过螺柱24与法兰3相连，法兰3焊接在传力杆10上，这样，传力杆10和法兰3可以随轴承的内轴23一起转动，从而调整模型14的角度，能够检测不同方向的模型14受力情况。
第一连接件4设置在传力杆10上，通过螺柱(图未示)与法兰3固定连接，且在传力杆10调整好角度后，通过M8螺柱5锁住传力杆10，这样传力杆10的位置就固定了，实现与测力天平1之间的固定连接。
密封结构6套装在传力杆10上，因为测力天平1是不防水的，所以密封结构6作用是将水洞13的水密封住，将测力天平1和模型14隔离开，使得测力天平1均不与水流直接接触，因此测力天平1的精度不会受实验环境的影响。具体地，结合图3所示，本实施例中，密封结构6选用集装式机械密封结构，其包括动密封部分61和静密封部分62，其中，动密封部分61在传力杆10上靠近测力天平1的一侧设置，其固定安装在传力杆10上，且可与传力杆10一起转动。动密封部分61和静密封部分62之间加了至少一个密封圈63，这样可以进一步起到密封作用，防止水泄漏，集装式机械密封既能够很好的解决传力杆10旋转时漏水的密封问题，而又不影响传力杆10转动，可以实现测模型14的任何角度的受力情况。
第二连接件7用于连接密封机构6和软管9，本实施例中，第二连接件7一端连接密封结构6的静密封部分62，另一端通过喉箍8与软管9密封连接。
软管9另一端与不锈钢接头11相连，不锈钢接头11通过M5螺柱12固定在水洞13的洞体上。优选地，软管9选用耐高压而又质软的材料，它需既能够承受1MPa的压力而不变形，模型14在水中受力的作用会发生轻微的移动，采用软连接软管9就和传力杆10一起偏移，不会产生阻碍传力杆移动的反作用力，这样就能更真实地反应模型14的受力情况，更精确地测量模型14在水洞中受力，提高测力天平1的测量精度。
本实用新型的工作原理是：
测试前，可以转动传力杆10调整模型14的角度，然后通过M8螺柱5将传力杆10固定住不动，然后进行测试。另外，在测量模型14在水洞13中有水流动之前，要进行静态校准测量，因为模型14在水中受到重力和浮力作用，实验前要测量模型14在静态下的受力情况，之后再测量模型14在水流动状态下的受力情形，二者的差值就是模型14在水流动状态下的受力数据。
测量模型14在水流动状态下的受力情形的原理是：模型14在水洞13中，受水流作用，将受力通过传力杆10传送给测力天平1显示出来。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。