[發明專利]一種用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201910348576.X
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110132837B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 周宏根;齊妍;姜宇軒;景旭文;李國超;劉金鋒;李磊;李純金;田桂中
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02;G01M9/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷

1.一種用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，其特征在于：所述用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置包括主體框架、測力傳感器（5）以及信號采集處理系統；所述測力傳感器（5）是多個，多個測力傳感器（5）均布在主體框架的內表面且分別與信號采集處理系統相連；待測平板（10）置于主體框架中；待測平板（10）所在平面與所述主體框架所在平面平行；

所述用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置還包括置于主體框架中的待測平板夾持裝置；所述待測平板夾持裝置所在平面與所述主體框架所在平面平行；所述待測平板夾持裝置的面積小于主體框架所圍成的面積；待測平板（10）通過待測平板夾持裝置置于主體框架中；

所述待測平板夾持裝置包括腹板（2）、滑動件（3）以及壓桿（4）；所述腹板（2）置于主體框架中，所述腹板的面積小于主體框架所圍成的面積；所述腹板（2）所在平面與所述主體框架所在平面平行；沿液體流動方向在主體框架上設置壓桿（4）；所述腹板（2）的上表面以及壓桿（4）的下表面均設置有滑動件（3）；待測平板（10）置于腹板（2）和壓桿（4）之間并通過腹板（2）上表面的滑動件（3）以及壓桿（4）下表面的滑動件（3）夾持。

2.根據權利要求1所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，其特征在于：所述腹板（2）上表面的滑動件（3）以及壓桿（4）下表面的滑動件（3）均是多個，多個滑動件（3）均布設置。

3.根據權利要求2所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，其特征在于：所述滑動件（3）是牛眼軸承。

4.根據權利要求1或2或3所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，其特征在于：所述待測平板夾持裝置還包括分別設置在主體框架上的立柱（6）以及用于對待測平板（10）在非使用狀態進行限位的限位柱（7）；所述壓桿（4）通過立柱（6）設置在主體框架上。

5.根據權利要求4所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，其特征在于：所述用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置還包括設置在立柱（6）上的傳感器安裝板（8）；所述測力傳感器（5）通過傳感器安裝板（8）固定設置在立柱（6）上。

6.根據權利要求5所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，其特征在于：所述用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置還包括設置在主體框架外周用以消除流場變化的影響的導流罩（1）以及設置在主體框架上用于對主體框架進行輔助作業的輔助架。

7.根據權利要求6所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，其特征在于：所述測力傳感器（5）與信號采集處理系統無線連接或有線連接。

8.一種基于如權利要求7所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置的測量方法，其特征在于：所述測量方法包括以下步驟：

1）組裝如權利要求7所述的用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置，通過設置在主體框架上不同測力傳感器（5）的受力情況判別并調整用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置的水平度；

2）將用于水下平板表面摩擦阻力的同步測量裝置通過輔助架與外部輔助運動裝備相連，打開與測力傳感器（5）相連的信號采集處理系統，帶動待測平板（10）在流場中運動，采集測力傳感器（5）穩定信號，即測得待測平板（10）表面摩擦總阻力；

3）根據步驟2）測量得到的待測平板（10）表面摩擦總阻力計算均勻流場的來流角度、待測平板的測量阻力以及待測平板表面摩擦阻力。