[發(fā)明專利]高溫條件下激光振動系統(tǒng)的加速度幅值在線校準系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810256533.4
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108519499A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪博;陳浩;田曉濤;羅曉平;戴利劍;承磊;田芳怡;沈惠峰;趙文韜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海精密計量測試研究所;上海航天信息研究所
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00;G01M7/02;G01H17/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

本發(fā)明提供高溫條件下激光振動系統(tǒng)的加速度幅值在線校準系統(tǒng)，包括：標準振動裝置，用于產(chǎn)生并輸出標準正弦振動信號，并計算所述標準正弦振動信號的加速度；石英燈陣，用于放置標準試件并對所述標準試件進行加熱；陶瓷桿，一端連標準振動裝置，另一端連接所述石英燈陣，所述陶瓷桿用于將所述標準正弦振動信號傳遞至標準試件，將所述標準振動裝置和所述石英燈陣進行隔離,激光偏振系統(tǒng)，用于測試所述標準試件的加速度信號。本發(fā)明解決了如何將振動標準裝置輸出的加速度幅值，沒有損失的傳遞到高溫環(huán)境中，同時保證標準加速度計的工作環(huán)境為處于常溫或可控狀態(tài)，滿足了超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)熱模態(tài)試驗的計量保障要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計量校準技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及特殊環(huán)境現(xiàn)場校準技術(shù)，具體為高超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)高溫環(huán)境加速度幅值在線校準方法。

背景技術(shù)

在航天器、運載火箭等許多工程領(lǐng)域中，大量的結(jié)構(gòu)部件在高溫下工作。例如導彈、航天器在高速穿越大氣層飛行時，由于氣流與飛行器表面摩擦產(chǎn)生大量熱量,使飛行器表面溫度可達600-2000℃。過高的溫度及溫度的變化將導致結(jié)構(gòu)部件內(nèi)產(chǎn)生不均勻的熱應力和熱變形等現(xiàn)象，繼而導致飛行器外形,結(jié)構(gòu)強度及結(jié)構(gòu)剛度的改變，直接影響著結(jié)構(gòu)的動態(tài)強度。

在高速飛行情況下由于氣動加熱引起的高溫，針對防空導彈這類系統(tǒng)的彈體典型結(jié)構(gòu)，需要進行氣動熱彈性分析(包括熱剛度、熱模態(tài)、熱振動、熱顫振等問題)。

為能夠更準確的獲取高超聲速防空導彈在飛行過程中熱環(huán)境條件下的模態(tài)參數(shù)，在地面建立了高超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)，對導彈及部件在地面沿彈道仿真飛行過程，進行氣動加熱環(huán)境下的結(jié)構(gòu)熱模態(tài)、熱振動試驗，對提高氣動熱彈性分析精度和可靠性、提高飛行試驗的成功率具有十分重要的意義。

高超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)技術(shù)指標的準確與否，關(guān)系著高超聲速導彈熱模態(tài)試驗數(shù)據(jù)的是否準確，非常有必要對高超聲速飛行器熱模態(tài)試驗系統(tǒng)進行校準，確保其技術(shù)指標滿足試驗要求，從而保證熱模態(tài)試驗的準確可靠。

在現(xiàn)有技術(shù)的高超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)中，采用激光測振系統(tǒng)在高溫環(huán)境下對試件進行振動信號的采集和分析，目前熱模態(tài)試驗系統(tǒng)中的激光測振系統(tǒng)校準一般是在實驗室環(huán)境下進行的，并且校準的環(huán)境條件為常溫環(huán)境，從未在高溫環(huán)境條件下進行過校準。

目前國內(nèi)外對高溫環(huán)境下激光測振系統(tǒng)的振動加速度幅值在線校準方法，尚未有技術(shù)資料和文獻可參考。因此，需要設(shè)計一套能夠針對高超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)高溫環(huán)境下振動加速度幅值的在線測量方法，以滿足超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)熱模態(tài)試驗的計量保障要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種高溫環(huán)境下激光測振系統(tǒng)的振動加速度幅值在線校準系統(tǒng)，解決了如何將振動標準裝置輸出的加速度幅值，沒有損失的傳遞到高溫環(huán)境中，同時保證標準加速度計的工作環(huán)境為處于常溫或可控狀態(tài)，滿足了超聲速防空導彈平板式熱模態(tài)試驗系統(tǒng)熱模態(tài)試驗的計量保障要求。

為此，本發(fā)明提供一種高溫條件下激光振動系統(tǒng)的加速度幅值在線校準系統(tǒng)，包括：

標準振動裝置，用于產(chǎn)生并輸出標準正弦振動信號，并計算所述標準正弦振動信號的加速度；

石英燈陣，用于放置標準試件并對所述標準試件進行加熱；

陶瓷桿，一端連標準振動裝置，另一端連接所述石英燈陣，所述陶瓷桿用于將所述標準正弦振動信號傳遞至標準試件，并且將所述標準振動裝置和所述石英燈陣進行隔離；

激光偏振系統(tǒng)，用于測試所述標準試件的加速度信號。

可選地，所述標準振動裝置包括：

正弦信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生標準正弦信號；

功率放大器，用于對來自正弦信號發(fā)生器的標準正弦信號進行放大；