专利名称：一种用于超声速风洞的流场压力校测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种伺服油缸驱动的移动式压力测量装置，尤其是涉及一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，能够对风洞流场的轴向截面压力进行动态测量。
背景技术：
随着我国新一代飞行器的发展，对于飞行环境模拟的真实性和试验结果的精准度提出了更高的要求:飞行器定型试验和特种试验必须在流场品质优良、测控系统精度高的超声速风洞中进行。我国现在已经建立了一些超声速风洞，在这些超声速风洞建设过程中，必须要对风洞流场进行调试，调试的好坏将直接影响到风洞性能的好坏。风洞的调试过程中需要进行流畅压力测量，现有的固定位置流场压力测量装置已经无法满足试验需求，而且其在动态测量及防冲击方面更存在很多难以弥补的缺陷。
发明内容本实用新型的目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种用于超声速风洞的流场压力校测装置。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，该校测装置包括伺服油缸、伺服油缸支撑架、推杆、中部支架、测压管、测压管支撑架和扫描阀，所述的伺服油缸固定在伺服油缸支撑架上，所述的推杆的一端与伺服油缸的活塞杆连接，推杆的另一端穿过中部支架并与测压管支撑架连接，所述的测压管布设在测压管支撑架上，该测压管与扫描阀连接。优选的，所述的测压管支撑架为十字形支撑架，所述的测压管设有多个，所有的测压管均布在十字形支撑架上。优选的，所述的十字形支撑架的上端和下端分别设有弹簧式行走车轮，十字形支撑架的左端和右端分别设有固定式橡胶轮。优选的，所述的测压管支撑架为一字型支撑架，所述的测压管设有一个，测压管设在一字形支撑架的前端。优选的，所述的校测装置还包括用于支撑一字型支撑架的前端支撑架。优选的，所述的扫描阀为集成有多个压力传感器的扫描阀，压力传感器与测压管连接。优选的，所述的伺服油缸上设有用于检测伺服油缸活塞杆位移的直线位移传感器。优选的，所述的伺服油缸采用板式连接，伺服油缸底部设有缓冲设备。优选的，所述的伺服油缸支撑架为叶片式，与伺服油缸连接形成X形状。优选的，所述的校测装置还包括线管，所述的扫描阀设置在线管内。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:[0016]1、既能够精确测量风洞流场压力分布，又能够在风洞启动及停车时将测量装置回收到安全位置，避免冲击损坏，同时还能够进行动态测量，具有减少调试车次、提高试验效率、节约能源损耗。2、针对2mX 2m超声速风洞启动、关车冲击大的特点，采取了在安全位置启动和关车方式，提高了校测装置工作的安全性，同时通过低摩擦高精度伺服油缸保证了装置运行中的精确位置及数据的准确性，实现风洞流场压力全面、精准显示，为优化不同马赫数下的流场品质提供准确的依据。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型的一种测压管支撑架的结构图；图3是本实用新型的另一种测压管支撑架的结构图；；图4是本实用新型的伺服油缸及伺服油缸支撑架连接部分的横截面结构示意图。附图标注说明:I是伺服油缸支撑架、2是伺服油缸、3是线管、4是推杆、5是扫描阀、6是中部支架、7是测压管支撑架、8是固定式橡胶轮、9是弹簧式行走车轮、10是一字型支撑架的测压底段、11是前端支撑架、12是一字型支撑架的测压中段、13是一字型支撑架的测压头、14是直线位移传感器、15为测压管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例如图1 图3所示，一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，该校测装置为组合结构，其包括伺服油缸2、伺服油缸支撑架1、线管3、推杆4、中部支架6、测压管15、测压管支撑架7和扫描阀5。伺服油缸2固定在伺服油缸支撑架I上，伺服油缸支撑架I固定在风洞壁板上。伺服油缸支撑架I是连接伺服油缸2与风洞壁板的结构件，采用焊接结构，为叶片式支撑，叶片沿风洞轴线为“X”型结构布局，这种布局提高了流场校测装置的稳定性。为减小伺服油缸支撑架I的阻塞度、解决伺服油缸2摆动/滚转问题，叶片采用板状形式。伺服油缸2选用低摩擦差动油缸，伺服油缸内置高精度直线位移传感器14，伺服油缸缸底带缓冲设备，且伺服油缸采用板式连接，这种方式可在保证油缸启动灵敏、运行速度快，同时，能够精确控制行程，提供很高的推力，并且在快速回零时可利用缓冲装置减少冲击。推杆4的一端与伺服油缸2的活塞杆铰接，推杆4的另一端穿过中部支架6后，并与测压管支撑架7通过两根垂直的圆柱销固定连接，这种铰接方式解决了伺服油缸2与中部支架6内孔不同轴的问题。测压管支撑架7为十字形支撑架，利用这种支撑架和测压管组成的机构又称十”字测压耙，十”字测压耙是校测装置的重要部件。十”字测压耙采用焊接结构，焊接点在圆柱圆周的四个方向，“十”字测压耙的根部采用高强度合金钢锻造整体加工，其上下臂(或称上下端)靠近风洞的上下壁板处安装有可伸缩的滚轮，可选弹簧式行走车轮9，试验时滚轮与上下壁板始终紧贴，并能提供较大的力作用在上下壁板上，此力用以抵抗“十”字测压耙上下方向的震动；左右臂(或称左右端)靠近风洞左右壁板处安装有固定的滚轮，可选用固定式橡胶轮8，试验时除在支架处左右扩开的区域外，滚轮始终与左右壁板紧贴，“十”字测压耙左右振动通过左右滚轮的橡胶压缩提供的反作用克服，为避免滚轮对测压管15入口处的干扰，上述滚轮均安装在测压管15入口的下游。测压管15设有多个，本实施设置64个，所有的测压管15均布在十字形支撑架上，并与集成有多个压力传感器的扫描阀5连接，扫描阀5将采集的压力信息传给风洞系统。线管3安装在在推杆4的下方，入口端内部安装着压力采集用的扫描阀5，可提高采集效率，线管3与推杆4平行，并用卡箍卡紧，同时用销子固定，这种连接方式能够防止“十”字测压耙在试验过程中发生滚转。如图4所示，测压管支撑架7还可以替换为一字型支撑架，利用这种支撑架和测压管组成的机构又称单点测压装置。单点测压装置与可与“十”字测压耙根据试验内容进行互换，主要用于测量风洞流场的核心流压力，其测量行程比“十”字测压耙大。一字型支撑架由测压头13、测压底段10、测压中段12和前端支撑架11组成，测压头13、测压中段12和测压底段10依次连接，测压底段10连接在推杆4上，前端支撑架11用于支撑一字型支撑架。测压管15设有一个，测压管15设在测压头13上。连接时，按图1先将推杆4和线管3穿入中部支架6中，再按图2安装伺服油缸支撑架I和伺服油缸2，并调整伺服油缸2与推杆4轴线平行(最好同轴)，然后连接伺服油缸2的活塞杆与推杆4，接着安装“十”字测压耙或单点测压装置，如果安装的是“十”字测压耙，则再分别安装“十”字测压耙左、右的固定式橡胶轮8和上、下的弹簧式行走车轮9，最后分别连接扫描阀5、直线位移传感器14及相关线管等。如果安装单点测压装置，则先将测压底段10、测压中段12及测压头13连接为整体，再与推杆4连接，接着安装前端支撑架11并调整前端支撑架11与推杆4同轴。该装置能够在风洞流场校测试验中实时、动态、连续地采集沿风洞轴向的流场截面的压力，实现风洞流场的全面、精准测量，为优化风洞流场品质提供准确的依据。工作试验前，当安装“十”字测压耙时，先利用伺服油缸2将“十”字测压耙退回中部支架6的前端(即零位)，等风洞启动流场建立并稳定后，根据试验步骤将“十”字测压耙匀速伸出，“十”字测压耙移动的速度及位置由位移传感器14反馈给控制中心，扫描阀5根据指令对各截面的压力进行采集，数据采集完毕后伺服油缸2缩回，“十”字测压耙回到零位，风洞关车，即完成流场数据采集。若需采集试验段流场菱形区全行程的核心流压力时，将“十”字测压耙拆下，安装单点测压装置，按照上述试验步骤就实现了全行程中的试验数据采集工作。本实用新型主要应用于航空航天中超声速风洞试验系统。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，该校测装置包括伺服油缸、伺服油缸支撑架、推杆、中部支架、测压管、测压管支撑架和扫描阀，所述的伺服油缸固定在伺服油缸支撑架上，所述的推杆的一端与伺服油缸的活塞杆连接，推杆的另一端穿过中部支架并与测压管支撑架连接，所述的测压管布设在测压管支撑架上，该测压管与扫描阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的测压管支撑架为十字形支撑架，所述的测压管设有多个，所有的测压管均布在十字形支撑架上。
3.根据权利要求2所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的十字形支撑架的上端和下端分别设有弹簧式行走车轮，十字形支撑架的左端和右端分别设有固定式橡胶轮。
4.根据权利要求1所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的测压管支撑架为一字型支撑架，所述的测压管设有一个，测压管设在一字形支撑架的前端。
5.根据权利要求4所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的校测装置还包括用于支撑一字型支撑架的前端支撑架。
6.根据权利要求1所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的扫描阀为集成有多个压力传感器的扫描阀，压力传感器与测压管连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的伺服油缸上设有用于检测伺服油缸活塞杆位移的直线位移传感器。
8.根据权利要求1所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的伺服油缸采用板式连接，伺服油缸底部设有缓冲设备。
9.根据权利要求1所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的伺服油缸支撑架为叶片式，与伺服油缸连接形成X形状。
10.根据权利要求1所述的一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，其特征在于，所述的校测装置还包括线管，所述的扫描阀设置在线管内。
专利摘要本实用新型提供一种用于超声速风洞的流场压力校测装置，该校测装置包括伺服油缸、伺服油缸支撑架、推杆、中部支架、测压管、测压管支撑架和扫描阀，所述的伺服油缸固定在伺服油缸支撑架上，所述的推杆的一端与伺服油缸的活塞杆连接，推杆的另一端穿过中部支架并与测压管支撑架连接，所述的测压管布设在测压管支撑架上，该测压管与扫描阀连接。本实用新型既能够精确测量风洞流场压力分布，又能够在风洞启动及停车时将校测装置回收到安全位置，避免冲击损坏，同时还能够进行动态测量，具有减少调试车次、提高试验效率、节约能源损耗等优点。
文档编号G01L11/00GK203011609SQ20122063836
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者周洪, 马磊, 胡洪学, 任国柱, 尹疆, 庞旭东, 林学东, 钟志刚, 马东平, 郑晓东, 李多, 熊波, 黄叙辉, 杨洋, 刘烽, 周波, 景光松 申请人:中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所