用于测量两个大致同轴部件之间的位移的装置和方法_2

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个成角度的部段,成角度的部段各自呈近似180度,这些部段通过螺钉38彼此固定。
[0043]中间构件32的外表面34是渐缩的、其截面沿着从管10到联接器8的方向36变小。该中间构件32以轴线A2定中心。每个叶片部26的第二端部以支承的方式静置在该渐缩的外表面34上。只要该测量装置20安装在部件8、10上,这种滑动支承就起作用使得对叶片部预加应力。这种预加应力可以例如通过在叶片部的端部处的间隔件来确保,该间隔件具有能够允许弹性叶片部26永久地接触在渐缩表面上的高度。施加至每个叶片部26的预加应力是在与叶片部的长度方向平行的挠曲平面中的挠曲预加应力。
[0044]外表面34可以可选地包括放置在中间构件的本体上的涂层,该涂层能够根据所遇到的需求而被功能化。通过示例,在燃料给送系统的高爆炸性环境中,涂层可以以如下方式制成:涂层限制很可能通过与叶片部的第二端部一一优选地为金属的第二端部一一的接触而产生火花的风险。
[0045]此外,测量装置20包括与每个叶片26相关联的应变/变形传感器40。电测应变计或光纤应变计类型的传感器40固定到与其相关联的叶片部上以提供叶片部的变形水平的信息,即关于叶片部的挠曲水平的信息。而且,传感器40配置成传递取决于叶片部的变形水平的输出信号,其中,这些变形水平至少部分地取决于两个部件8、10之间的相对位移。
[0046]测量装置20还包括转换单元50,该转换单元50配置成从传感器40的输出信号获得与部件8、10的相对位置对应的三个数据(即方位角Aa、俯仰角Ae以及轴向位移Da)中的每个数据。如先前说明的,这些值还可以用于确定关于轴线Al的圆锥角。
[0047]所施加的转换对应于根据在叶片部26上检测到的挠曲变形获得的空间重构。可以例如使用理论等式和/或使用在试验台上对装置20的校准的初期操作中所收集的信息来实施转换。实际上,通过了解每个叶片部26的变形水平,能够确定上文提到的三个数据Aa、Ae以及Da中的每个数据的值。关于轴向位移数据Da,外表面34的渐缩形式对其确定提供了简单的辅助。实际上,应当注意的是,在每个叶片部26上所测量的相同标记部的变形的变化反应了管10相对于联接器8的轴向位移。同时,叶片部的变形的单独分析使得能够确定在其挠曲平面中投影的角度。
[0048]在图5的第二实施方式中提供了替代性的解决方案,其中,在两个部件8、10之间提供了线性位移传感器52。固定至结构件22的传感器52具有用于传递运动56的移动杆,移动杆的相反的端部紧固至环58,该环58围绕管10固定。因此,连同根据叶片部26与管10的外表面11直接接触所获得的角度信息,传感器52能够确定两个部件8、10的相对轴向位移的范围和方向。就这一点而言在这种情况下,所有的数据通过转换单元50来编译,该转换单元50优选地设置在与部件8、10相距一定距离处、设置在由飞机的机身限定的技术舱室中。此外,应当注意的是,在传感器40为光纤应变传感器的情况下,该单元50还可以为布拉格光栅类型或分布式应变测量类型的光学解调仪。
[0049]因此,在所描述的应用中,测量装置20用于永久地保持在飞机上、在燃料给送系统2中。作为示例,在该装置已经安装在部件8、10上之后,在叶片部26中的预加应力的值可以被设定为零以实现参考水平,该参考水平与部件8、10之间没有角度变形和轴向变形的情况对应。随后,相对于参考水平的所测量的应变的趋势将能够以上文说明的方式确定俯仰角Ae、方位角Aa和轴向位移Da。
[0050]因此,测量装置20优选地在飞机操作期间在飞机上连续地操作。当与预定的间隔偏离的测量值或一系列测量值被检测到时,例如可以产生警报。随后,如果需要,可以需要保养操作以便检查/维修两个部件8、1之间的连结部16。
[0051]应当注意的是,由转换单元50执行的数据Aa、Ae、Da的确定可以考虑可能的热膨胀效果。为此,测量装置20例如包括将温度信号传送至转换单元50的温度传感器60。因此,该单元50可以考虑到该温度信号来用于获得所需要的数据Aa、Ae、Da。
[0052]上文描述的应用包括使用测量装置20通过连续地或以预定的时间间隔执行测量来检测两个部件之间的相对运动的幅度。然而,可以替代性地在飞机的外部、在测试台上使用装置20以便限定部件8、10的组装合格,尤其是在该装置的设计阶段期间使用该装置20。
[0053]明显地,本领域的技术人员可以对刚刚已经描述的单纯地作为非限制性的示例的本发明作出各种改型。
【主权项】
1.一种用于测量第一部件(8)和第二部件(10)之间的位移的装置(20),所述第一部件(8)和所述第二部件(10)安装在彼此上并且大致同轴地布置,所述装置包括: -结构件(22),所述结构件(22)用于将所述装置安装在所述第一部件(8)上,所述安装结构件(22)围绕该第一部件(8)固定; -多个叶片部(26),每个叶片部包括紧固至所述安装结构件(22)的第一端部和用于支承在所述第二部件(10)的表面(11)上或者支承在所述装置的中间构件(32)的表面(34)上的第二端部,所述中间构件(32)围绕所述第二部件(10)安装,所述叶片部(26)的数量设置成大于或等于三个并且所述叶片部(26)围绕所述测量装置的中心轴线(Al)分布; -至少一个应变/变形传感器(40),所述至少一个应变/变形传感器(40)与每个叶片部(26)相联接,所述传感器配置成传递取决于所述叶片部的变形水平的输出信号;以及 -转换单元(50),所述转换单元(50)配置成根据所述应变/变形传感器(40)的输出信号提供与所述第一部件(8)和所述第二部件(10)的相对位置对应的至少一个数据,所述至少一个数据包括所述两个部件(8、10)之间的轴向位移(Da)。2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述转换单元(50)配置成还根据所述应变/变形传感器(40)的输出信号提供与所述第一部件(8)和所述第二部件(10)的相对位置对应的至少一个数据,所述至少一个数据从方位角(Aa)和俯仰角(Ae)获得。3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述第二部件(10)的所述表面(11)为所述第二部件的外表面,并且所述中间构件(32)的所述表面(34)为所述中间构件的外表面。4.根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置,其特征在于,所述测量装置的所述中间构件(32)的所述外表面(34)是渐缩的、具有朝向所述第一部件(8)变小的截面。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量装置,其特征在于,所述测量装置包括线性位移传感器(52),所述线性位移传感器(52)用于传送与所述第一部件(8)和所述第二部件(10)之间的所述轴向位移(Da)对应的数据。6.根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置,其特征在于,所述测量装置包括将温度信号传送至所述转换单元(50)的温度传感器(60)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置,其特征在于,所述应变/变形传感器(40)是光纤应变计或电测应变计。8.根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置,其特征在于,所述安装结构件(22)和/或所述中间构件(32)各自由安装在彼此上的多个成角度的部段来制成。9.一种用于飞行器的组件(6),所述组件(6)包括第一部件(8)、第二部件(10)以及根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置(20),其中,所述第一部件(8)和所述第二部件(10)安装在彼此上并且大致同轴地布置,所述测量装置(20)与所述第一部件(8)和所述第二部件(10)配合。10.根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置,其特征在于,所述第一部件(8)和所述第二部件(10)配装到彼此中以形成环形线性连结部。11.根据权利要求9或10所述的组件,其特征在于,所述第一部件(8)和所述第二部件(1)为管状的、优选地具有圆形截面。12.根据权利要求9至11中的任一项所述的组件,其特征在于,所述第一部件(8)和所述第二部件(10)为两个管,或为一个管和一个管联接器。13.根据权利要求9至12中的任一项所述的组件,其特征在于,所述组件形成燃料给送系统(2)的一体部件。14.一种飞行器(I),所述飞行器包括根据权利要求9至13中的任一项所述的至少一个组件(6)。15.—种用于测量第一部件(8)与第二部件(10)之间的位移的方法,所述第一部件(8)和所述第二部件(10)安装在彼此上并且大致同轴地布置,所述方法使用根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置(20)来实施,所述方法的目的是根据与所述测量装置(20)的所述叶片部(26)相联接的所述应变/变形传感器(40)的输出信号来确定与所述第一部件(8)和所述第二部件(10)的相对位置对应的至少一个数据。
【专利摘要】本发明涉及一种用于测量在第一部件(8)与第二部件(10)之间的位移的简单设计的装置(20),第一部件(8)和第二部件(10)大致同轴并且优选地通过环形线性连结部安装在彼此上,该装置包括:结构件(22),其用于将装置安装在部件(8)上;叶片部(26),其紧固至结构件(22)并且支承在中间构件(32)的外表面(34)上,构件(32)围绕部件(10)安装;至少一个应变/变形传感器(40),其与每个叶片部(26)相联接,该传感器配置成传递取决于叶片部的变形水平的输出信号;以及转换单元(50),其配置成根据输出信号提供与部件(8、10)的相对位置对应的至少一个数据,至少一个数据优选地从方位角、俯仰角和轴向位移获得。
【IPC分类】G01B21/02
【公开号】CN105716555
【申请号】CN201510958117
【发明人】托马斯·布瓦松
【申请人】空中客车运营简化股份公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月18日
【公告号】CA2915314A1, US20160178342
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