[發明專利]模型俯仰/搖滾運動下速度/壓力聯合同步測量方法及裝置

無效

• 申請號: 201010181942.6
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102012308A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 馬寶峰;鄧學鎣;徐思文;王延奎;李巖
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種在模型進行俯仰/搖滾振蕩兩自由度動態運動過程中，對模型運動軌跡、物面壓力和空間速度場聯合同步測量的實驗方法，包括工控機、俯仰運動機構、電機驅動的模型支桿、多點壓力測量設備和粒子圖像測速儀(PIV)，其特征在于：通過工控機同時驅動俯仰運動機構和模型支桿，二者分別帶動模型使其按預先設定的規律運動，當運動到需要采集數據的位置，工控機發出指令給多點壓力測量設備和PIV系統，同步采集模型實際運動位置、物面壓力和空間速度場。

2.根據權利要求1所述方法，其特征為：驅動俯仰和搖滾運動的電機為伺服電機或步進電機，通過位于工控機內的電機控制卡和位于工控機外的電機驅動器進行控制。電機驅動俯仰運動機構和模型支桿，按預先設定的運動規律，做俯仰-搖滾兩個自由度的模擬運動。工控機通過PID反饋控制算法分別控制模型的俯仰和搖滾運動，通過伺服電機上的編碼器實現模型實際運動位置的采集及控制量反饋。

3.根據權利要求1所述方法，其特征為：對于某需要測量的位置，需要事先計算該測量點的攻角和滾轉角速度，若該點的攻角速度較大，則PIV和壓力系統的外觸發測量信號均按攻角的位置信息進行攻角鎖位的同步測量方法。反之則用滾轉角鎖相的同步測量誤差。這種選擇鎖相方式的方法稱為分區方法。

4.根據權利要求1所述方法，其特征為：模型表面多點壓力測量采用在模型表面打測壓孔的方式進行，測壓孔通過導壓管與多點壓力掃描閥相連，壓力掃描閥采用微型掃描閥，放在模型內或離模型不遠的支桿上，多點壓力掃描閥可以是電子壓力掃描法、智能壓力掃描閥等。

5.根據權利要求1所述方法，其特征為：空間速度場測量采用PIV方法，PIV設備包括脈沖激光器，至少一臺照相機，激光器和相機的同步卡，圖像采集卡，采集軟件。PIV測量采用蔬菜油作為示蹤粒子，包括橄欖油，玉米油，豆油，葵花仔油等。

6.根據權利要求1及權利要求2、3、4所述方法，其特征為：工控機通過多點壓力測量和PIV設備的外觸發口實現對兩臺采集設備的控制。在工控機發出采集指令之前，需要先將壓力采集設備的采集軟件和PIV采集軟件啟動，并處于外觸發等待狀態。

7.根據權利要求1及權利要求2、3、4、5所述方法，其特征為：由于PIV設備從接受外觸發到實際采集有一確定的時間延遲，因而觸發脈沖要在PIV采集之前發射，應事先標定出每個需要采集的模型位置所對應的發射外觸發指令的模型位置，發射外觸發指令的模型位置位于需要采集的模型位置之前，兩者之間的時間延遲等于PIV時間延遲。實際工作時，首先采集電機編碼器反饋的模型位置信息，根據該位置信息來確定是否到達發射外觸發指令的模型位置，如果到了，則發射PIV采集指令。

8.根據權利要求1及權利要求2、3、4、5、6、7所述方法，其特征為：當實施測量時，首先將壓力掃描閥采集軟硬件和PIV采集軟硬件啟動處于工作狀態，將兩者的采集方式都設為外觸發方式，然后啟動采集使其處于等待狀態，等待工控機的采集指令；然后，工控機發出控制指令啟動電機驅動支桿及模型運動，在需要采集的位置，發出采集指令給掃描閥和PIV系統，實施數據采集，同時通過編碼器記錄模型實際位置。