[發明專利]一種水下推進器用測力平臺

有效

• 申請號: 201610231147.0
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105758580B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 薛鋼;劉延俊;張募群;丁洪鵬;劉科顯;羅華清;賈瑞;丁梁鋒
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01L9/04
• 分類號: G01L9/04;G01L9/08
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明屬于檢測裝備設計領域，具體涉及一種水下推進器用測力平臺。

背景技術

隨著海洋開發的深入，水下推進器的應用范圍越來越廣，對推進器性能檢測裝備的要求也越來越高。水動力參數是水下推進器的關鍵性能參數，對工程設計和理論分析非常重要。目前主要在水洞中采用六分力天平對水動力進行測量，專利號為ZL201420603909.1的實用新型專利提出了船模水動力性能測試裝置，采用六分力天平對較大型的水面船舶進行水動力測量，申請號為201410492189.0的發明專利公布了一種水下航行體水動力測量系統，也采用六分力天平對較大型的水下推進器進行水動力測量，而對小型推進器來說，這種測量方式花費高、精度低。

現有的專門針對水下推進器研發的性能檢測裝備較少，專利號為ZL201520436513.7的實用新型專利提出了一種仿生機器魚用測量平臺，能夠對水下推進器的運動狀態進行跟蹤測量，測量成本低，精度高，但該裝置并不能對力學參數進行測量。專利號為ZL201310203072.1的發明專利提出了一種水下三維測力裝置，采用測力傳感器對力學參數進行測量，測量裝置體積小，結構簡單，操作方便，但不能實時調整水下推進器的姿態，也就不能對真實工作狀態下水流方向發生變化時水下推進器的水動力參數進行精確測量。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種水下推進器用測力平臺，解決在水流方向變化的環境中，水下推進器水動力參數難以實時測量的問題，降低測量成本，提高測量精度。

本發明采用以下技術方案：

一種水下推進器用測力平臺，包括測力裝置、電池組、傳動桿、工作臺、水槽、控制模塊、連接座、水下推進器和連接軸，測力裝置包括基座、墊塊、壓力傳感器、上層滑塊、上層導軌、下層滑塊、下層導軌、上層導軌基座和測力桿；其特征是還包括舵機、舵機座、舵機法蘭、中間法蘭和軸端法蘭，壓力傳感器為四個；測力裝置、電池組和控制模塊固定在工作臺上，并通過導線連接，水下推進器置于水槽中，并通過連接軸和連接座與傳動桿固定連接，墊塊位于壓力傳感器和基座之間，墊塊和壓力傳感器與基座固定連接，測力桿一端與壓力傳感器固定連接，另一端頂在舵機座側壁上，上層滑塊與上層導軌滑動連接，下層滑塊與下層導軌滑動連接，上層導軌與上層導軌基座固定連接，下層滑塊與基座固定連接，上層導軌基座與下層滑塊固定連接，上層滑塊與舵機座固定連接，舵機與舵機座固定連接，舵機法蘭與舵機固定連接，中間法蘭與舵機法蘭固定連接，軸端法蘭與中間法蘭固定連接，傳動桿與軸端法蘭固定連接；電池組通過導線為舵機提供電能，控制模塊通過導線獲取壓力傳感器信號，并能夠記錄測量值，上層導軌和下層導軌使舵機座能夠在水平面內進行運動，舵機通過傳動桿對水下推進器的迎水角度進行調整。

上述一種水下推進器用測力平臺，其特征是壓力傳感器為電阻應變式壓力傳感器，并可通過對墊塊厚度的調整實現壓力傳感器與舵機座之間相對距離的調整，從而實現壓力傳感器讀數的零位調整。

上述一種水下推進器用測力平臺，其特征是測力桿一端有螺紋，另一端磨尖，螺紋端與壓力傳感器固定連接，并可調整測力桿的伸出長度，尖端與舵機座側壁接觸。

工作時，調整墊塊的厚度和測力桿的伸出長度，使控制模塊上讀取到的測量值均為零，實現零位調整，使水槽中水流流動，調整舵機的轉動角度，在水下推進器無輸入功率時，可通過控制模塊實時測量出水下推進器在不同迎水角度下所受到的阻力；使水槽中的水靜止，舵機不發生轉動，在水下推進器運動時，可通過控制模塊實時測量出水下推進器在靜水中產生的推進力和側向力；使水槽中水流流動，調整舵機的轉動角度，在水下推進器運動時，可通過控制模塊實時測量出水下推進器在實際工作狀態下的水動力參數。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

采用舵機實現水下推進器不同迎水角度的調整，能夠模擬水流變化的情形，對真實工作狀態下水流方向發生變化時水下推進器的水動力參數進行測量；采用四個壓力傳感器，能夠對推進力、側向力和流體阻力進行測量，并提高了測量精度；測力平臺結構簡單，操作方便，適用于水下推進器力學性能的測量，測量成本低。

附圖說明

圖1為本發明的外觀示意圖。

圖2為本發明的主體結構示意圖。

圖3為本發明的測量裝置結構示意圖。

圖4為本發明的舵機傳動機構示意圖。

圖5為本發明實施例二的測量裝置結構示意圖。

圖6為本發明實施例三的測量裝置結構示意圖。