一种用于采集系统的测试结构的制作方法

1.本实用新型涉及采集系统技术领域，尤其是一种用于采集系统的测试结构。


背景技术：

2.数据测试系统由上位机(计算机)、信号采集系统和测试部分三大部分组成，具体工作过程是通过测试部分对数据进行采集，再由信号采集系统将物理信号化为数字信号传入上位机，经过插值算法，获得测点位置的总压、静压及速度大小和方向，完成一个点的流场测量后，上位机通过信号采集系统中运动控制器控制位移机构移动至下一测量位置继续测试，直至完成整个流场测试。
3.因此测试部分作为直接测试数据的部分，数据测试系统的数据精准度与自动化程度全由测试部分决定，因此测试部分是数据测试系统中最重要的一环。


技术实现要素：

4.为了提高现有技术中测试精度的问题，本实用新型提供了采用五孔探针作为主要测试端的一种用于采集系统的测试结构。
5.本实用新型的技术方案为：一种用于采集系统的测试结构，包括多轴移动组件，所述多轴移动组件上设置有转动组件，所述转动组件上设置有五孔探针，所述五孔探针包括探杆、探头与导压管，所述探杆与转动组件相连，所述探杆一端设置有探头，所述探头的端部设置有多个测点，所述探杆与探头内设置有导压管，所述导压管与测点一一对应相连接。
6.作为上述技术方案的进一步改进：
7.优选地，所述多轴移动组件包括x轴移动件、y轴移动件与z轴移动件，所述x轴移动件上方设置有y轴移动件，所述x轴移动件与y轴移动件在水平面上相互垂直，所述y轴移动件可随着x轴移动件前后移动，所述z轴移动件的一端竖直设置于y轴移动件上表面，所述y轴移动件与z轴移动件在竖直平面相互垂直，所述z轴移动件可随着y轴移动件左右移动，所述z轴移动件表面设置有转动组件，所述转动组件随着z轴移动件进行上下移动。
8.优选地，所述x轴移动件、y轴移动件与z轴移动件结构相同。
9.优选地，所述x轴移动件包括底座、导轨、伺服电机、丝杆、端块与移动件，所述底座上端左右两侧设置平行的导轨，所述导轨上滑接有移动件，所述移动件用于连接下一个部件，所述移动件中间内螺接有丝杆，所述丝杆两端通过轴承转动连接于端块内，所述丝杆与导轨平行，所述端块固定设置底座上表面，所述伺服电机通过伺服电机安装座安装于底座上表面，并且所述伺服电机的输出轴与丝杆一端联接。
10.优选地，所述移动件包括滑块、驱动块与连接板，所述连接板下表面两侧设置有滑块，所述滑块滑动连接于导轨上，所述连接板下表面中间位置设置有驱动块，所述驱动块内螺接有丝杆。
11.优选地，所述转动组件由电磁阀与旋转气缸构成，所述五孔探针呈竖直状态并固定设置于旋转气缸内。
12.优选地，所述探头呈l型。
13.优选地，所述探头上的测点数量为5个。
14.优选地，所述探头上的5个测点呈以一点为中间点，另外四点位于中间的上下左右位置形状。
15.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
16.本实用新型与现有技术相比，采用五孔探针直接与流场接触，通过感受压力信号并与校准文件结合得到测试点的流场压力和速度信息，并且在实际使用探针测量时，探针安装位置与观测位置并不一致，为明确流场的速度方向问题，需要定义两套坐标系，即五孔探针坐标系和测试流场坐标系，由此使得测试部分的测试精度更高，同时响应速度快，同时配设有位移机构用于驱动探针的行走，以便实现五孔探针的流场测试过程，位移机构为4轴位移平台，包括3轴平动+1轴转动，来实现探针的运动，由此可以增大测试部分的自动化程度。
附图说明
17.图1是本实用新型的整体立体结构示意图；
18.图2是本实用新型的x轴移动件、y轴移动件活z轴移动件整体立体结构示意图；
19.图3是图2中主视图剖视结构示意图；
20.图4是本实用新型的转动组件立体结构示意图；
21.图5是本实用新型的五孔探针结构示意图；
22.图6是图5中a区放大结构示意图；
23.图7是实施例中五孔探针坐标系示意图；
24.图8是实施例中测试流场坐标系示意图；
25.图9是实施例中转动过程初始坐标系示意图；
26.图10是实施例中图9绕z轴旋转过后坐标系示意图；
27.图11是实施例中图10绕y轴旋转过后坐标系示意图；
28.图12是实施例中图11绕x轴旋转过后坐标系示意图。
29.附图标记：1、探杆；2、探头；3、导压管；4、底座；5、导轨；6、伺服电机；7、丝杆；8、端块；9、滑块；10、驱动块；11、连接板；12、电磁阀； 13、旋转气缸。
具体实施方式
30.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。
31.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，本实用新型中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。
32.本实用新型提供如下技术方案：
33.如图1至图4所示，为本采集系统测试部分的位移机构，主要为3轴平动加一轴转动，3轴移动主要由x轴移动套件上垂直设置有y轴移动套件，y轴移动套件上设置有竖直的z轴移动套件，但是x轴移动套件、y轴移动套件、z 轴移动套件具体结构相同，例如x轴移动套件具体结构为底座4上端左右两侧设置平行的导轨5，导轨5上滑动连接有滑块9，两个滑块9上表面通过螺栓固定连接有连接板11，连接板11上表面则通过螺栓与y轴移动套件的底座4固定连接，同理y轴移动套件上的连接板11与z轴移动套件的底座4一端通过螺栓连接，在两个滑块9之间的连接板11下表面还设置有驱动块10，驱动块10中间内部贯穿并螺接有丝杆7，丝杆7的两端通过轴承转动连接于端块8上，端块 8固定在底座4上，伺服电机6通过伺服电机6安装座安装在底座4上，并且与丝杆7一端联接，此为三轴移动，即为前后左右上下移动。
34.在z轴移动套件的连接板11上通过加强板固定设置有旋转气缸13，旋转气缸13一端设置有电磁阀12，用于控制旋转气缸13的旋转。
35.如附图5与图6所示，为本采集系统测试部分的五孔探针机构，由图4中可以看出，探杆1呈竖直状态并通过夹具固定在旋转气缸13中间，在探杆1的下端设置有l型的探头2，在探杆1内部设置有导压管3，导压管3与探头2的前端的测点一一相连通，探头2前端的测点呈以一点为中间点，另外四点位于中间的上下左右位置形状。
36.本实用新型的工作过程：
37.1.在测试过程中通过位移机构控制探针进行前后左右上下的移动，从而在三维空间上改变测量点，再通过旋转气缸13控制探针的转动方向，在二维空间上改变测量点，最终由探针进行测量，通过导压管3传递给信号采集系统，再传递给上位机，在实现对信号的分析，由此可知采用五孔探针直接与流场接触，通过感受压力信号并与校准文件结合得到测试点的流场压力和速度信息，并可以进行三维移动结合二维移动，增大自动化测量程度。
38.2.实际使用探针测量时，探针安装位置与观测位置并不一致。为明确流场的速度方向问题，需要定义两套坐标系，即附图7中的五孔探针坐标系和附图8 中测试流场坐标系。需要注意的是，附图7所示的五孔探针坐标系是固定不变的，只与五个孔位有关，即由5号孔位指向4号孔位方向为x轴正方向，由1 号孔位指向3号孔位方向为y轴正方向。此时的探针放置方式是上一节孔序定义中给出的探针绕探针杆方向旋转180
°
而来的。附图8所示的流场坐标系可以由测试者自行规定。
39.3.对五孔探针坐标系转换到测试流场坐标系的原理与过程做简单阐述。如附图7所示，由基本坐标系xyz转换到任一坐标系x
”’y”’z”’
，可以分三步旋转得到(附图9～附图12)。首先，将xyz坐标系绕z轴旋转角得到x’y’z’坐标系，再绕y’轴旋转角得到x”y”z”坐标轴，最后绕x”轴旋转角得到x
”’y”’z”’
坐标系，由此可以将坐标系xyz转换为任一空间坐标系。需要对旋转过程做如下规定：
40.①
旋转时不动轴的正方向应沿观测方向指向观测者，即附图10～附图12所示垂直于纸面向外为正方向；
41.②
旋转时以逆时针转动。
42.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。