[發明專利]一種高速旋翼動態撓度測量裝置

有效

• 申請號: 202011599496.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112781516B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 周正光;李悅立;高怡寧;王斌團;李軍府
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01M5/00;B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王迪

本普通發明屬于飛行器領域。提供一種高速旋翼動態撓度測量裝置，包括：信標裝置(1)、近處標尺(2)和遠處標尺(3)；信標裝置(1)鑲嵌在旋翼系統(6)的槳葉(61)內部，位于需要進行擾度測量的測量點(611)處；近處標尺(2)、遠處標尺(3)為普通直尺，長度超過旋翼系統(6)的半徑與遠處標尺(3)至旋翼系統(6)的距離之和；近處標尺(2)、遠處標尺(3)固定在于旋翼系統(6)的槳盤平面平行的位置，遠處標尺(3)至旋翼系統(6)的距離大于近處標尺(2)至旋翼系統(6)的距離。本發明用于旋翼地面試驗測試，也可用于風力發電機葉片動態撓度測量。

技術領域

本普通發明屬于飛行器領域。

背景技術

旋翼系統在旋轉時，槳葉會發生偏轉，且偏轉的程度隨旋翼系統的轉速、總距、周期變距等運行參數密切相關。測量槳葉上不同位置的擾度，是表征槳葉偏轉的有效辦法。類似方法如固定翼飛機機翼加載試驗中，通過位移計、激光測量儀、引伸計等裝置，可以測出機翼上不同位置的擾度，從而表征機翼的偏轉。現有的擾度測量裝置必須基于靜態的位移測量，至少應保證測量點在垂直擾度方向的偏移量遠小于擾度。旋翼系統在不停的旋轉，導致測量點垂直于擾度方向的偏移量遠大于擾度。因此現有的擾度測量裝置不適用旋翼系統中槳葉擾度的測量。

發明內容

本發明提出一種高速旋翼動態撓度測量裝置，可對處于高速轉動的旋翼進行撓度測量，提供旋翼不同位置的撓度，實現動態測量的功能。

本發明的技術方案是：

一種高速旋翼動態撓度測量裝置，包括：

信標裝置1、近處標尺2和遠處標尺3

信標裝置1鑲嵌在旋翼系統6的槳葉61內部，位于需要進行擾度測量的測量點611處；

近處標尺2、遠處標尺3為普通直尺，長度超過旋翼系統6的半徑與遠處標尺3至旋翼系統6的距離之和；

近處標尺2、遠處標尺3固定在于旋翼系統6的槳盤平面平行的位置，遠處標尺3至旋翼系統6的距離大于近處標尺2至旋翼系統6的距離。

信標裝置1的窗口131位于于槳葉61的外表面，窗口平面與表面齊平；

信標裝置1通過窗口131發出兩束非平行的激光束121和122。

信標裝置1，包括激光器11、分光棱鏡12和殼體13；

激光器11用于產生一束激光束111，射向分光棱鏡12，激光束穿過分光棱鏡12時，一部分反射形成激光束121，另一部分透射形成激光束122，發出兩束激光束；

殼體13對激光器11和分光棱鏡12進行封裝，從分光棱鏡12發出的兩束激光束121和122，透過窗口131發射到信標裝置1的外部。

窗口131為透明玻璃結構。

近處標尺2為刻度0點位于旋翼系統6的中心軸線62上；

遠處標尺3為刻度0點位于旋翼系統6的中心軸線62上。

近處標尺2和遠處標尺3平行，兩者之間的距離S。

旋翼系統6靜態放置時，信標裝置1發射的兩束激光束，在近處標尺2上形成兩個光斑L11和L12，在遠處標尺3上形成兩個光斑L21和L22；

測量點611靜態放置時的初始位置至中心軸線62的距離X1，通過公式X1＝(L11*L22-L11*L12+L11*L12-L12*L21)/(L11+L22-L12-L21)獲得；

測量點611靜態放置時的初始位置至近處標尺2的距離S1，通過公式S1＝(X1-L11)/(L11-L21)*S獲得。