[發明專利]一種應用于脈沖風洞的半導體應變天平

在審

• 申請號: 202010179479.5
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111238765A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 黃軍;楊彥廣;邱華誠;趙榮娟;劉施然;呂治國
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

1.一種應用于脈沖風洞的半導體應變天平，其特征在于，所述的天平從前至后依次包括模型連接段(1)、第一組合測量元件(2)、軸向力測量元件(3)、第二組合測量元件(4)、加速度計安裝段(5)、天平支桿(6)和支撐段(7)；

所述的模型連接段(1)為從前至后擴張的錐段，通過錐面與風洞試驗模型配合連接，錐面上設置有鍵槽(11)，用于風洞試驗模型的安裝定位，模型連接段(1)前端設置有螺紋孔(12)，用于風洞試驗模型的壓緊；

所述的第一組合測量元件(2)為五片梁式結構，所述的五片梁式結構將三片梁式結構的兩側片梁平均分為上下對稱的兩個梁，得到中間的主梁(21)、位于左側上方的側梁Ⅰ(22)，位于左側下方的側梁Ⅱ(23)、位于右側上方的側梁Ⅲ(24)和位于右側下方的側梁Ⅳ(25)五個梁；每個梁上均粘貼有半導體應變計；主梁(21)測量法向力和俯仰力矩，側梁Ⅰ(22)和側梁Ⅲ(24)測量側向力和偏航力矩，側梁Ⅱ(23)和側梁Ⅳ(25)測量滾轉力矩；

所述的軸向力測量元件(3)為“T”型梁式結構，半導體應變計粘貼在“T”型梁(31)的豎梁兩側，用于軸向力的測量，“T”型梁(31)前后兩側對稱設置有支撐梁(32)，軸向力測量元件(3)被一條斜向上貫穿的斜槽(33)分為兩部分，兩部分之間通過“T”型梁(31)和支撐梁(32)連接成一個整體；軸向力測量元件(3)上還開有引線槽Ⅰ(34)，用于引出第一組合測量元件(2)的信號線；

所述的第二組合測量元件(4)為與第一組合測量元件(2)對稱的五片梁式結構，每個梁上均粘貼半導體應變計，用于法向力、俯仰力矩、側向力、偏航力矩和滾轉力矩的測量；

所述的加速度計安裝段(5)為柱段，柱段上對稱設置有加速度計安裝槽(51)，用于加速度計的安裝；加速度計安裝段(5)開有引線槽Ⅱ(52)，用于引出第一組合測量元件(2)、軸向力測量元件(3)和第二組合測量元件(4)的信號線；加速度計安裝段(5)還開有與天平軸線的穿線管道連通的進線孔(53)；

所述的天平支桿(6)為從前至后擴張的錐段，用于天平的延長；

所述的支撐段(7)為柱段，柱段的上部切削有水平面Ⅰ，水平面Ⅰ為姿態測量面(73)，柱段的下部切削有水平面Ⅱ，水平面Ⅰ和水平面Ⅱ之間加工有垂直的通孔(72)，水平面Ⅱ上加工有垂直的銷釘孔(71)，柱段的尾端有與天平軸線的穿線管道連通的出線孔(74)。