[實用新型]一種風洞內風速分布的同步測量裝置

有效

• 申請號: 201820418323.6
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN207937141U
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 杜昊;呂乾勇;馬曉紅;張迅;黃歡;毛先胤;羅洪
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本實用新型提供一種風洞內風速分布的同步測量裝置，它包括測風設備（2），其特征在于：傳感器（3）通過支架（4）和底座（5）固定在風洞截面（1）內，測風設備（2）通過光纖跳線（6）與傳感器（3）連接；所述傳感器（3）采用分布式光纖作為傳感介質，所述分布式光纖為金屬鎧裝光單元或絞線光纜；解決了解決了現有技術對風洞內截面風速分布的測量存在的需要多次更換探測器位置，操作較為繁瑣，且所測得各處結果不具備同步性，探測器位置的改變也會影響到風場穩定，可行性較差；現有技術對風洞內部風速的截面分布缺乏可進行同步測量等技術問題。

技術領域

本實用新型屬于風洞內風速分布測量技術，尤其涉及一種風洞內風速分布的同步測量裝置及測量方法。

背景技術

風洞是人工產生受控氣流的管狀空氣動力實驗室，作為工程試驗的重要工具，目的是產生與現實環境相同或某些參數相似的特定氣流。風洞流場的主要控制參數有風速大小、湍流度等，對于模擬大氣邊界層風速分布的風洞，風速的空間分布及由此計算的空間點之間的互譜、相關性等也是重要的指標。

風洞中的風速測量常見手段是基于各種原理的點式風管，如皮托壓力風管、熱線風管等體積較小者均在風洞中適用，湍流度、相關性等可從單點測量的連續結果中換算得到。對風速的截面分布，既可使用點式風管對空間網格（CN 102706532 B）進行逐點測量，也可使用排式風管（CN 203455362 U）實現一列空間點風速的同時測量，結合使用移動導軌則理論上可取得風洞內的風速分布（CN 203772516 U）。然而無論是點式還是排式探測，在截面風速分布的測量過程中需要多次更換探測器位置，操作較為繁瑣，且所測得各處結果不具備同步性，探測器位置的改變也會影響到風場穩定。如果直接采用點式傳感器陣列構造面式探測，則傳感器自身及其附件的體積將明顯改變風洞氣流導致測量無效，且還需要處理批量數據的同步性及標定傳感器的響應一致程度，可行性較差。總體來說，風洞內部風速的截面分布缺乏可進行同步測量且對原風場影響較小的方法。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種風洞內風速分布的同步測量裝置，以解決現有技術對風洞內截面風速分布的測量存在的需要多次更換探測器位置，操作較為繁瑣，且所測得各處結果不具備同步性，探測器位置的改變也會影響到風場穩定，可行性較差；現有技術對風洞內部風速的截面分布缺乏可進行同步測量等技術問題。

本實用新型的技術方案是：

一種風洞內風速分布的同步測量裝置，它包括測風設備，傳感器通過支架和底座固定在風洞截面內，測風設備通過光纖跳線與傳感器連接；所述傳感器采用分布式光纖作為傳感介質，所述分布式光纖為金屬鎧裝光單元或絞線光纜。

所述傳感器為金屬鎧裝光單元或絞線光纜以等間距之字形平行往復排列形成的方形平面結構傳感器，行間距為風洞風速分布測量所需的空間分辨率，最小行間距大于光單元直徑的20倍。

所述傳感器為二套方形平面結構傳感器垂直相交固定形成的方形網格結構。

支架用于支撐固定傳感器，支架為四邊形框架鋼材結構，支架與傳感器平面的外圍進行固定，支架上下端分別采用底座與風洞邊壁固定，底座為角鋼。

所述的一種風洞內風速分布的同步測量裝置的測量方法，包括：

步驟1、裝置安裝：將傳感器通過支架和底座固定在風洞截面內，測風設備通過光纖跳線與傳感器連接；

步驟2、坐標定位：啟動測風設備，確定傳感器各段對應的風洞內截面空間坐標，輸出從光路距離L到空間待測位置(x, y)的一一對應關系列表；

步驟3、風速測量：通過測風設備測量并輸出光纖上各點的風速v(l, t)，距離l為利用光時域反射技術確定的光單元上該點離設備端的光纖距離，t為測量時間；