一种对冲型空气桥天平系统的制作方法

本实用新型涉及飞行器模型喷流试验领域，具体为一种对冲型空气桥天平系统。

背景技术：

飞行器研制阶段需要进行动力模拟相关的地面或风洞试验。这些试验中都要采用高压空气产生喷流模拟飞行器推力，而该被模拟的推力有需要被测量出来，因此，涉及到一种既要实现高压供气又要精确测量气动力的天平系统。然而，该高压管路会对天平产生额外的严重影响，致使推力测量失败，必须使气源管路与被测量模型上的气路相隔离，但又必须保证高压供气。因此，采用合理的空气桥实现高压气源供气时的气动力高精度测量，对飞行器模型动力模拟风洞实验和航空发动机喷管研制具有重要意义。

该领域中现有的发明有的是只针对空气桥，而未体现与天平的耦合作用，例如CN200720078356和CN201010605090；有的是杆式天平与波纹管形式相结合的通气测力装置，例如CN201010605089。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种对冲型空气桥天平系统，将空气桥融合到盒式天平内部以实现干扰量的消除或减小。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种对冲型空气桥天平系统，包括盒式天平，所述盒式天平包括测量端、固定端和消扰梁，所述测量端上设置有出气孔，所述固定端上设置有进气孔，还包括空气桥，所述空气桥包括供气接头、两个C型供气管路、两个柔性节和对冲接头，供气接头的进气口与固定端上的进气孔连接，供气接头的两个出气口分别与两个C型供气管路的进气口连接，每个C型供气管路的出气口分别连接一个柔性节，两个柔性节的出气口分别连接到对冲接头的进气口，对冲接头的出气口与测量端的出气孔连接，气体经供气接头分流、依次经过C型供气管路和柔性节并汇集至对冲接头，形成高压气路空气桥，实现了由天平固定端向天平测量端的气体供气。

优选的，所述柔性节包括供气端、弹性元件和受气端，供气端连接在C型供气管路的出气口处，受气端连接在对冲接头的进气口处。

优选的，所述弹性元件位于供气端和受气端之间。

优选的，所述弹性元件是环形橡胶膜片。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种对冲型空气桥天平系统。具备以下有益效果：

(1)采用对冲流动管路，在加工安装对称的前提下可直接消除掉高压管路中压力和流动冲量带来的作用，消除其对天平的影响；

(2)通过对冲形式布置的柔性节，可以将天平测量端的产生的角位移转化为线位移，实现六自由度活动，减小对天平测量的影响；

(3)柔性节中弹性元件采用非金属材料，可以避免高压管路中气体温度变化对弹性元件带来的影响，进而消除温度对柔性节、空气桥的影响，消除了天平测量中因空气桥受温度影响带来的干扰；

(4)通过本发明中技术措施，减小或消除了高压供气管路中压力、冲量、位移、温度对天平测量的影响，实现了同时进行高压供气和高精度测量模型气动力。

附图说明

图1为本实用新型整体结构侧视图。

图2为本实用新型实施例1中天平测量端受Y向载荷时结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中天平测量端受绕Z轴滚转时结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种对冲型空气桥天平系统，包括盒式天平，所述盒式天平包括测量端1、固定端3和消扰梁2，所述盒式天平可以是一体加工而成或由多个力传感器组合而成，可以是单分量或多分量，所述测量端1上设置有出气孔9，所述固定端3上设置有进气孔8，还包括空气桥，所述空气桥包括供气接头4、两个C型供气管路5、两个柔性节6和对冲接头7，供气接头4的进气口与固定端3上的进气孔8连接，供气接头4的两个出气口分别与两个C型供气管路5的进气口连接，每个C型供气管路5的出气口分别连接一个柔性节6，两个柔性节6的出气口分别连接到对冲接头7的进气口，对冲接头7的出气口与测量端1的出气孔9连接，气体经供气接头4分流、依次经过C型供气管路5和柔性节6并汇集至对冲接头7，形成高压气路空气桥，实现了由天平固定端3向天平测量端1的气体供气。

本实施例中所述柔性节6包括供气端11、弹性元件13和受气端12，供气端11连接在C型供气管路5的出气口处，受气端12连接在对冲接头7的进气口处。

本实施例中所述弹性元件13位于供气端11和受气端12之间，能保证供气端11和受气端12存在一定范围的多自由度活动能力，消除供气端11和受气端12之间的干扰。

本实施例中所述弹性元件13是环形橡胶膜片。

本实施例中所述天平的固定端3和供气接头4、供气接头4和C型供气管路5、C型供气管路5和柔性节6的供气端11都是固定连接在一起的，天平的固定端3、供气接头4、C型供气管路5和柔性节6的供气端11组成了天平固定端组件(15)，它们之间不发生位移。

本实施例中所述天平的测量端1和对冲接头7、对冲接头7和每个柔性节6的受气端12都是固定连接在一起的，天平的测量端1、对冲接头7和柔性节6的受气端12组成了天平测量端组件(14)，它们之间不发生位移。

两个柔性节6将整个空气桥分成了两个部分，一部分是天平固定端组件(15)，另一部分是天平测量端组件(14)，以此来实现空气桥对天平测量的影响最小化。

本装置在工作时：

当天平测量端1无载荷、C型供气管路5中有高压气体，但无流动时，对冲接头7可直接消除掉压力带来的作用，并消除其对天平的影响；若有高压气流流动时，则C型供气管路5中存在流动冲量，该流动冲量经对冲接头7后相互抵消；同样，由于弹性元件13的存在，使得天平固定端3对测量端1的影响非常小。

当受到Y正向载荷，无高压气时，天平测量端组件14会产生一个向上的微应变，即天平测量端组件14轴线在天平固定端组件15轴线之上，采用弹性元件13的连接形式相比采用硬连接的形式所产生的微应变要大得多，从而最大程度的减小了天平固定端3对测量端1的影响，也更有利于天平的设计。

当受到Mz正向载荷，无高压气时，天平测量端组件14产生的微变形会使得天平测量端组件14轴线与天平固定端组件15存在一个夹角，采用弹性元件13的连接形式相比采用硬连接的形式所产生的夹角要大得多，从而最大程度的减小了天平固定端3对测量端1的影响，也更有利于天平的设计，其他四元同理。

本装置在受载荷情况下仍能够自由地发生位移变化，基本不受供气管路的影响，实现了本发明的目的，解决了本发明所要针对的技术问题。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。