一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统，其移传感器调理电路(4)通过位移电缆(3)连接位移用采集板卡(8)；位移传感器调理电路(4)连接LVDT型位移传感器(9)，为其提供激励电压，同时将LVDT型位移传感器(9)反馈的交流电压调理成直流电压，并通过位移电缆(3)传递给位移用采集板卡(8)测量；由测力螺栓用采集板卡(7)给测力螺栓(10)提供激励电压并测量其反馈电压。本实用新型可以同时测量多路路螺栓拉力信号和位移信号，并以此计算火箭逃逸塔质心。同时还具备测量数据存储和实时显示功能。
【专利说明】一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于火箭逃逸发动机推力矢量测量【技术领域】，具体涉及一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统。
【背景技术】
[0002]逃逸塔又称逃逸飞行器，是无控飞行器，它的稳定性取决于逃逸飞行器的质心配置，推力矢量调整是要使逃逸主发动机的推力线通过给定的逃逸飞行器的质心。由于生产制造和装配的误差，实际上逃逸主发动机的推力线并不与逃逸主发动机的轴线重合，同时逃逸飞行器的质心也不在飞行器的轴线上。这样，在逃逸飞行器有动力飞行过程中将产生一个绕横轴的翻转力矩。这个力矩属干扰力矩，它的方向是随机的。理论分析表明，在发射台附近逃逸时，它使得逃逸飞行器达到设计指标的能力下降显著；在跨音速和最大动压附近逃逸时，它使得逃逸飞行器的攻角明显增加，这对逃逸飞行器的载荷设计不利。可见，对逃逸飞行器主发动机的推力线进行调整，使之与逃逸飞行器质心不重合度控制在一定的范围内可以提高逃逸飞行器性能。而要进行这一调整首先应该得到逃逸飞行器实际的质心位置。目前还未针对该问题的技术解决方案，因此要求研制出一套可以测量多路螺栓拉力信号、位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统。同时该系统还具有测量的数据存储和实时显示功能，用于对数据的溯源及指导逃逸塔主发动机的安装。对此发明了本专利，本专利可以同时测量10路螺栓拉力信号，4路位移信号，并以此计算火箭逃逸塔质心。同时还具备测量数据存储和实时显示功能。满足要求。目前已经交付使用。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种逃逸塔实际质心测量装置；通过测量逃逸塔上的测力螺栓拉力和位移，计算出逃逸塔的实际质心；将测量的数据和此实际质心存储，用于数据溯源；同时实施显示测力螺栓拉力、位移，以指导逃逸塔主发动机的安装。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为，一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统，包括调理箱、螺栓力转接电缆、位移电缆、采集计算机和LVDT型位移传感器；其中，调理箱内含位移传感器调理电路和调理电路电源，采集计算机内含测力螺栓用采集板卡和位移用采集板卡，测力螺栓用采集板卡、位移用采集板卡通过采集计算机中的PXI总线相连接；调理电路电源给位移传感器调理电路供电，位移传感器调理电路通过位移电缆连接位移用采集板卡；位移传感器调理电路连接LVDT型位移传感器，为其提供激励电压，同时将LVDT型位移传感器反馈的交流电压调理成直流电压，并通过位移电缆传递给位移用采集板卡测量；测力螺栓依次通过调理箱内的导线和调理箱外的螺栓力转接电缆连接测力螺栓用采集板卡，由测力螺栓用采集板卡给测力螺栓提供激励电压并测量其反馈电压。
[0005]所述位移传感器调理电路为AD598AD芯片配合外围电路搭建。
[0006]所述测力螺栓用采集板卡为PXIe-4330。
[0007]所述位移用采集板卡为PXIe-6361。
[0008]本实用新型可以同时测量多路路螺栓拉力信号和位移信号，并以此计算火箭逃逸塔质心。同时还具备测量数据存储和实时显示功能，完全满足试验要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的示意图。
[0010]图中，1-调理箱，2-螺栓力转接电缆，3-位移电缆，4-位移传感器调理电路，5-调理电路电源，6-采集计算机，7-测力螺栓用采集板卡，8-位移用采集板卡，9-LVDT型位移传感器，10-测力螺栓。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
[0012]由图1可见，本实用新型包括调理箱1、螺栓力转接电缆2、位移电缆3、采集计算机
6、LVDT型位移传感器9 ;其中，调理箱I内含位移传感器调理电路4和调理电路电源5，采集计算机6内含测力螺栓用采集板卡7和位移用采集板卡8，测力螺栓用采集板卡7、位移用采集板卡8通过采集计算机6中的PXI总线相连接；调理电路电源5给位移传感器调理电路4供电，移传感器调理电路4通过位移电缆3连接位移用采集板卡8 ;位移传感器调理电路4连接LVDT型位移传感器9，为其提供激励电压，同时将LVDT型位移传感器9反馈的交流电压调理成直流电压，并通过位移电缆3传递给位移用采集板卡8测量；测力螺栓10依次通过调理箱I内的导线和调理箱I外的螺栓力转接电缆2连接测力螺栓用采集板卡7，由测力螺栓用采集板卡7给测力螺栓10提供激励电压并测量其反馈电压；本系统不包含测力螺栓10。
[0013]位移传感器调理电路4使用AD公司的AD598AD芯片配合外围电路搭建，测力螺栓用采集板卡7使用的是NI公司的PXIe-4330，位移用采集板卡8使用的是NI公司的PXIe-6361ο
[0014]在使用中，将测力螺栓10和LVDT型位移传感器9安装在逃逸塔的指定位置，沿其下端一圈均匀分布；打开调理箱I和采集计算机6的电源。采集计算机6将测力螺栓用采集板卡7、位移用采集板卡8测量的电压值进行滤波、计算，得出测力螺栓10的力值和位移值，并将这些值存储、显示。同时根据这些值计算出火箭逃逸塔的质心。具体计算过程为公知常识，不在本实用新型的保护范围之内。
[0015]上面对本实用新型的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本实用新型的最优实施例，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统，其特征在于包括调理箱(I)、螺栓力转接电缆(2)、位移电缆(3)、采集计算机(6)和LVDT型位移传感器(9);其中，调理箱(1)内含位移传感器调理电路(4)和调理电路电源(5)，采集计算机(6)内含测力螺栓用采集板卡(7)和位移用采集板卡(8)，测力螺栓用采集板卡(7)、位移用采集板卡(8)通过采集计算机(6)中的PXI总线相连接；调理电路电源(5)给位移传感器调理电路(4)供电，移传感器调理电路(4)通过位移电缆(3)连接位移用采集板卡(8);位移传感器调理电路(4)连接LVDT型位移传感器(9)，为其提供激励电压，同时将LVDT型位移传感器(9)反馈的交流电压调理成直流电压，并通过位移电缆(3)传递给位移用采集板卡(8)测量；测力螺栓(10)依次通过调理箱(1)内的导线和调理箱(1)外的螺栓力转接电缆(2)连接测力螺栓用采集板卡(7)，由测力螺栓用采集板卡(7)给测力螺栓(10)提供激励电压并测量其反馈电压。
2.如权利要求1所述的一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统，其特征在于位移传感器调理电路(4)为AD598AD芯片配合外围电路搭建。
3.如权利要求1所述的一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统，其特征在于测力螺栓用采集板卡(7)为PXIe-4330。
4.如权利要求1所述的一种采集力和位移信号并用来计算火箭逃逸塔质心的系统，其特征在于位移用采 集板卡(8)为PXIe-6361。
【文档编号】G01M1/12GK203858064SQ201420213440
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】王涛, 黄泽焕, 陈永坤, 张健, 杨敏 申请人:北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院