[發(fā)明專利]翼片性能監(jiān)測(cè)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202080057726.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN114222905A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·馬里斯;威廉·里夫·希克斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬英凡特公司
• 主分類號(hào): G01M9/00
• 分類號(hào): G01M9/00;F02D17/00;G01P5/16
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

1.一種翼片性能監(jiān)測(cè)器，包括：

外殼，所述外殼安裝在翼片的低壓面上，并且包括用于確定所述翼片性能監(jiān)測(cè)器處的總壓力的至少一個(gè)皮托管壓力孔和用于確定所述翼片性能監(jiān)測(cè)器處的靜壓的至少一個(gè)靜壓孔；

至少一個(gè)空速相關(guān)傳感器，所述至少一個(gè)空速相關(guān)傳感器通過所述皮托管壓力孔感測(cè)所述翼片性能監(jiān)測(cè)器處的所述總壓力并生成指示所述翼片性能監(jiān)測(cè)器處的動(dòng)態(tài)壓力的數(shù)字氣流信號(hào)；和

控制器，所述控制器通過使用從所述數(shù)字氣流信號(hào)計(jì)算出的穩(wěn)態(tài)氣流信號(hào)對(duì)湍流值進(jìn)行歸一化來導(dǎo)出湍流強(qiáng)度比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述空速相關(guān)傳感器是壓力傳感器，并且所述至少一個(gè)皮托管壓力孔與相關(guān)聯(lián)的壓力傳感器流體連通，以便測(cè)量作用于所述翼片性能監(jiān)測(cè)器上的總壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述數(shù)字氣流信號(hào)具有穩(wěn)定且重疊的湍流分量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，還包括一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器，其測(cè)量和識(shí)別由于桅桿上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)振動(dòng)而引起的頻率和振幅數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器使用加速度頻率和振幅數(shù)據(jù)對(duì)所述數(shù)字氣流信號(hào)進(jìn)行過濾。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器響應(yīng)于從所述一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器輸入的葉片俯仰角將振動(dòng)信號(hào)歸一化為在轉(zhuǎn)子的平面中以及垂直于所述轉(zhuǎn)子的所述平面。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器使用來自所述一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器的振動(dòng)振幅作為轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)的反饋輸入，以使所述轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)最小化。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器通過將交變氣流分量除以穩(wěn)態(tài)分量來計(jì)算所述湍流強(qiáng)度比。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器使用閾值湍流強(qiáng)度比以給出葉片失速的指示。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器使用通過所述一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器測(cè)量的葉片俯仰角來縮放所述湍流強(qiáng)度比以根據(jù)葉片角調(diào)整所述閾值。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器使用所述湍流強(qiáng)度比作為轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)的反饋輸入，以優(yōu)化所述轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子的空氣動(dòng)力學(xué)效率。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器使用快速傅立葉變換方法過濾所述湍流值。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的翼片性能監(jiān)測(cè)器，其中所述控制器可包括陷波、帶通、高通、低通或低通拋物線濾波器以過濾所述湍流值。

14.一種翼片性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

至少一個(gè)皮托管壓力感測(cè)孔和至少一個(gè)靜壓孔，所述至少一個(gè)皮托管壓力感測(cè)孔用于確定翼片性能監(jiān)測(cè)器處的總壓力，所述至少一個(gè)靜壓孔設(shè)置在翼片的低壓面上并用于確定所述翼片性能監(jiān)測(cè)器處的靜壓；

至少一個(gè)空速相關(guān)傳感器，其測(cè)量所述皮托管壓力孔處的所述總壓力并生成指示在所述至少一個(gè)皮托管壓力孔處測(cè)量的動(dòng)態(tài)壓力的數(shù)字氣流信號(hào)；

一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器，其測(cè)量從其安裝位置的至多三個(gè)朝向上的加速度；和

控制器，其通過使用穩(wěn)態(tài)氣流信號(hào)對(duì)測(cè)量的湍流強(qiáng)度進(jìn)行歸一化來導(dǎo)出湍流強(qiáng)度比，從而產(chǎn)生湍流分量與穩(wěn)態(tài)信號(hào)分量的無量綱湍流強(qiáng)度比，并且利用來自所述一個(gè)或多個(gè)慣性傳感器的所述加速度的頻率和振幅過濾來自所述數(shù)字氣流信號(hào)的湍流值，以消除不需要的葉片振動(dòng)對(duì)湍流強(qiáng)度計(jì)算的影響。