[發明專利]一種雙端校準裝置及校準方法

有效

• 申請號: 201410476414.1
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104198113B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 謝斌;向光偉;趙忠良;吳軍強;王超;李浩;陶洋;楊海泳
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 沈強

技術領域

本發明屬于風洞氣動力測量裝置技術領域，具體涉及一種雙端校準裝置及校準方法。

背景技術

目前，特種風洞測力試驗中需要設計特殊的測力裝置以測量模型所受氣動載荷的大小、方向和作用點。測力裝置在試驗前都需要通過校準裝置施加載荷，并按照一定的步驟方法校準，以獲取輸出信號與載荷的關系矩陣，即計算公式，并確定測力裝置的綜合誤差。常用的校準裝置有滑塊式、套筒式兩種，根據測力裝置的結構特點和載荷不同，一般大載荷桿式測力裝置選用套筒式校準裝置，小載荷測力裝置選用滑塊式校準裝置。特種測力裝置一般要設計相應的加載裝置并探索相應新的校準方法，以滿足試驗需要。用于特種試驗的雙端測力裝置無法用現有的校準裝置和校準方法完成校準，主要原因是這種測力裝置是中部固定兩端自由的特殊結構，通用校準裝置和校準方法只能校準一端固定、另一端自由的測力裝置。

發明內容

本發明為了解決雙端測力裝置的靜態校準問題，提供一種雙端校準裝置及校準方法。

為實現上述目的采用如下技術方案：

一種雙端校準裝置，包括兩個對立設置的連接件，每個連接件的上端設置有用于固定被測裝置的連接孔，連接件上端設置有阻力加載點用于加載軸向載荷；每個連接件的下端設置有加載頭，兩個連接件下端設置的加載頭在空間上互不干涉。

在上述技術方案中，所述兩個連接件上的連接孔對稱同軸設置。

在上述技術方案中，所述兩個連接孔上的阻力加載點縱向對稱。

在上述技術方案中，所述加載頭為方形，加載頭的四個角的每一個角上通過垂直連接線連接一個加載盤。

在上述技術方案中，所述兩個連接件均為“L”形。

本發明還提供一種雙端測力裝置的校準方法，該方法為：

第一步，將被測的雙端測力裝置的調整水平并將固定端固定，分別安裝兩個“L”形的連接件，使得被測的雙端測力裝置的兩個連接端插入在連接件上的連接孔內；

第二步，分別調整兩個加載頭的力矩加載中心，使其與雙端測力裝置的固定端兩邊兩個電氣中心在水平面上的投影重合，連接所有加載盤；

第三步，在其中一個連接件及加載頭的各加載盤多次施加載荷，采集雙端測力裝置的所有分量的電壓輸出值，計算主項系數和干擾項系數；

第四步，在另一個連接件及加載頭的各加載盤多次施加載荷，采集雙端測力裝置的所有分量的電壓輸出值，計算主項系數和干擾項系數；

第五步，分別繞軸向力方向旋轉雙端測力裝置180度、90度、270度，重復第一步、第三步、第四步，依次校準測力裝置縱向和橫向正、負方向，最終獲得雙端測力裝置的電壓輸出與載荷關系的計算矩陣；

第六步，驗證計算矩陣的綜合誤差，所有加載點在縱向和橫向分別加載按大小隨機分布的檢驗載荷多次，計算誤差指標，獲得雙端測力裝置測量準度。

在上述方法中，所述的第二步和第三步單獨依次加載雙端測力裝置的兩端，分別求得雙端測力裝置兩端相互干擾系數。

在上述方法中，所述的第六步是同時加載雙端測力裝置前段和后段的各個方向，以獲得雙端測力裝置的綜合誤差。

在上述方法中，所述的雙端測力裝置的校準方法采用地軸系校準方法。

本發明具有以下特點：

1、本發明的雙端校準裝置可實現中部固定兩端自由的特種測力裝置的模擬加載，適用于彈類模型的氣動/運動耦合測力特種試驗前測力裝置的地面靜態校準。

2、突破了傳統校準裝置只能校準一端為固定端、另一端為自由端的測力裝置，采用兩套加載頭配合使用，砝碼加載時空間上不相互干涉。

3、本發明的雙端校準裝置結構簡單，利用框架結構優化減重，剛度大重量輕，既易于加工和裝配，又減小了加載頭重量對校準結果的影響。

4、本發明的雙端測力裝置的校準方法簡單易行，采用單端校準和雙端綜合校準的方式，有利用獲得準確的校準計算公式。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發明的雙端校準裝置的主視圖；

圖2是本發明的雙端校準裝置的俯視圖。

圖中：1是雙端測力裝置，11是前段電氣中心，12是后段電氣中心，13是固定端，21是前“L”形滑塊，22是前加載頭，31是后“L”形滑塊，32是后加載頭。

具體實施方式