[發(fā)明專利]大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像測試儀及測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210459689.5
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102937427A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甄海濤;吳岡;陳慶文;王剛;劉彤軍;趙寒濤;李昕迪
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江省科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01P3/40
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像測試儀及測量方法。

背景技術(shù)：

直升機(jī)的旋翼是為直升機(jī)飛行產(chǎn)生升力和操縱力的核心部件，直升機(jī)一般裝有四片槳葉，槳葉靠飛機(jī)產(chǎn)生的扭矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且通過對槳葉的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，來控制直升機(jī)的起飛與降落。直升機(jī)的飛行性能、駕駛品質(zhì)、震動、噪音水平、壽命等問題都依賴于對直升機(jī)旋翼穩(wěn)定性的掌握。直升機(jī)的更新?lián)Q代也是以旋翼的重大改進(jìn)為標(biāo)準(zhǔn)的，因此世界各國都把直升機(jī)的旋翼技術(shù)當(dāng)做直升機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)來研制，并且不斷的提高對旋翼的測試手段和方法，以使旋翼的設(shè)計達(dá)到性能最優(yōu)。

直升機(jī)旋翼錐度是旋翼動平衡測量中一個重要的指標(biāo)，它的測量是在旋翼高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行的。所以過去一直存在著測量精度差，難度大等多種問題，但隨著近年來光電技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展，使得對旋翼共錐度的測量現(xiàn)在已經(jīng)能做到利用多種方法進(jìn)行快速、簡單、有效的測量。

近年來旋翼錐體測量設(shè)備多采用的是汞燈光源頻閃成像的方法。其工作原理是：選用專用的頻閃燈，測量前，在直升機(jī)旋翼各片槳葉尖部安裝具有一定尺寸、不同形狀的反光性能標(biāo)靶;在測量時，獲取轉(zhuǎn)速信號，同時觸發(fā)專用頻閃燈，使頻閃燈閃亮?xí)r間與葉槳轉(zhuǎn)速同步，從而用目測的方法確定不同槳葉的相互位置。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種要利用大功率LED光源代替汞燈光源，并結(jié)合ARM嵌入式系統(tǒng)、光電傳感器等新型電子元器件，使其具有體積小、壽命長、價格低廉等多種特點(diǎn)的大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像測試儀及測量方法。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像測試儀，其組成包括：殼體，所述的殼體內(nèi)裝有光電傳感器，所述的光電傳感器連接A/D轉(zhuǎn)換電路，所述的A/D轉(zhuǎn)換電路連接ARM系統(tǒng)電路，所述的ARM系統(tǒng)電路連接脈沖輸出電路，所述的脈沖輸出電路連接電源開關(guān),?所述的電源開關(guān)連接LED頻閃光源，所述的LED頻閃光源連接光學(xué)系統(tǒng)，所述的光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出光速射向靶標(biāo)。

所述的大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像測試儀，所述的LED頻閃光源具有LED相應(yīng)電路，所述的LED相應(yīng)電路是由555多諧振蕩器構(gòu)成的信號發(fā)生器；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路具有芯片，所述的芯片采用TLC2543芯片，所述的LED頻閃光源為15°的LED凸透鏡，所述的凸透鏡為聚焦源，所述的凸透鏡的透光率是97%。

所述的大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像測試儀，所述的LED頻閃光源的功率為?0.5W或1W或5W或8W或10W。

一種大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像方法，在直升機(jī)的四片槳葉上懸掛靶標(biāo)，每片槳葉的葉尖位置都懸掛一個直徑2CM的不銹鋼鐵片，形狀分別為三角、方塊、菱形和圓形，葉槳在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時候，每當(dāng)每片葉槳運(yùn)行到機(jī)身右側(cè)90°固定位置時，將頻閃儀所發(fā)出光源利用光學(xué)系統(tǒng)控制為一條光柱打到靶標(biāo)三角、方塊、菱形和圓形上，利用光電傳感器獲取直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速信號，并通過ARM系統(tǒng)電路控制光頻閃儀進(jìn)行頻閃，使頻閃頻率與直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速頻率相同步，ARM系統(tǒng)電路由光電轉(zhuǎn)速傳感器、ARM控制系統(tǒng)、LED頻閃光源組成；光電轉(zhuǎn)速傳感器主要實(shí)現(xiàn)對直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速的速率采集，將電壓信號傳給ARM系統(tǒng)電路，ARM控制系統(tǒng)完成A/D轉(zhuǎn)化并將根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行脈沖輸出，對LED頻閃系統(tǒng)進(jìn)行控制，使其能夠與直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速相對應(yīng)，實(shí)現(xiàn)頻閃成像。

所述的大功率發(fā)光二級管頻閃的旋翼椎體成像的方法，選取光電傳感器，使其能夠獲取直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速，并且能夠與ARM系統(tǒng)電路進(jìn)行串口通信，將轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；對大功率LED驅(qū)動電路進(jìn)行控制，控制大功率LED驅(qū)動電路的響應(yīng)時間，并對靶標(biāo)圖像出現(xiàn)時間進(jìn)行計算，使LED響應(yīng)時間小于靶標(biāo)圖像所出現(xiàn)時間；使ARM系統(tǒng)電路能夠接收轉(zhuǎn)速信號，轉(zhuǎn)換成脈沖輸出信號控制LED電源開關(guān)，并且隨轉(zhuǎn)速變化而自動調(diào)節(jié)LED頻閃頻率，使LED頻閃頻率能夠與靶標(biāo)圖形速率同步；搭建光學(xué)系統(tǒng)，使頻閃光源準(zhǔn)確射向靶標(biāo)，并且反射光源在人眼可接受范圍內(nèi)，達(dá)到最好效果。

有益效果：