基于虚拟仪器技术的光学压敏测压校准系统

光学压敏涂料测压技术是风洞试验中表面压力测量的新手段.介绍了光学压敏涂料测压技术原理和其在风洞试验中的应用.叙述了用LabVIEW应用软件测量、控制光学压敏涂料测压校准系统.     

光学压敏涂料测压校准系统及LabVIEW的应用

光学压敏涂料测压技术是风洞试验中表面压力测量的新手段。介绍了光学压敏涂料测压技术原理和其在风洞试验中的应用。叙述了用LabVIEW应用软件测量、控制光学压敏涂料测压校准系统。     

PVDF土压力传感器

为适应土中动态压力测试的需要,研制了PVDF土压力传感器;介绍了传感器的测压工作原理及传感器的结构,并给出了传感器在某爆炸冲击试验中的应用情况;试验表明,PVDF压力传感器适合于爆炸荷载作用下土中压力测量。     

基于图像信噪比的PSP图像平均幅数确定方法

压敏漆测压技术具有非接触、全域测量的优点,广泛应用于模型表面压力分布测量;压敏漆试验中采用连续采集多幅图像求平均的方式降低图像噪声,一般根据经验确定图像采集幅数;对CCD相机的噪声类型进行分析,判断PSP测量系统随机噪声的主要来源为CCD光散粒噪声;提出了一种基于划分子区域的比图像信噪比计算方法,对比分析了某翼型和三角翼模型PSP试验数据不同图像平均幅数的处理结果,结果表明图像平均幅数增加到一定值后信噪比会趋于收敛,图像平均幅数减半后依然可以满足PSP测压试验精度要求,可通过分析信噪比确定每个工况采集的图像幅数,进而达到合理控制风洞试验时间的目的。     

某高超声速风洞模型底压精确测量方法改进研究与试验验证

针对某高超声速风洞模型底压量值低精确测量难度大、底压传感器容易过温超载等问题,在某高超声速风洞中建立了一套可精确测量风洞模型底压的专用装置。该装置采用了小量程绝压式薄膜电容规作为主要的测量元件,并有针对性的设计了传感器过压保护气路、水冷隔热结构和测控程序。该装置布置于该风洞试验段内模型支撑机构上,可大幅缩短测压气路,减少转接环节。该装置在马赫数5～9试验条件下开展了HB-2标模试验验证,试验结果表明：该模型底压精确测量装置达到了设计要求,集成度高,故障率低,系统稳压时间显著缩短,可快速响应模型底部压力变化情况,可适应高马赫数试验条件下模型底压测量要求,系统测量精度优于0.5%,能大幅度提高了高超声速风洞模型底压测量的精准度。     

机载翼面压力分布测试系统校准技术研究

基于压力分布测试的飞行载荷试飞对飞机的气动设计验证及结构强度考核具有重要意义,某型机采用以压力扫描阀为核心的飞行测压模块开展压力分布测量,其测试的准确程度直接影响到科目试飞结果。针对载荷试飞科目精度需求,开展基于飞行测压模块原理的系统校准技术研究,提出了一种多通道的校准方法。经过地面校准实验表明,飞行测压模块的测试精度优于0.05%,不确定度为0.00039 psi(k=1.96)。经飞行试验验证,校准后的飞行测压模块工作稳定,为某型机结构部件表面压力分布测试,提供了准确的测试数据。     

压敏漆测压

阐述了压敏漆测压原理，以及对压敏漆的要求和压敏漆的研制。     

一种新型的主从式多微机压力测量系统

本文介绍了ＤＳＹ１２８电子扫描压力测量系统所采用的主从式多微机结构及其配置特点，并结合系统的结构图，对各部分的功能作了简要说明，同时在介绍程序流程图的基础上，叙述了系统工作的基本过程，最后给出了该测压系统在风洞翼型实验中所测翼型上表面压力分布曲线图。     

一种基于TCP/IP网络通信的边界层风洞位移测试系统

边界层风洞是指可以模拟近地大气边界层风特性的风洞,其试验结果作为建筑设计的原始输入依据,其准确程度对最后的设计有着非常重要的影响.在现有的边界层风洞试验中,涉及到模型姿态和位移测量的项目越来越多,风洞试验中的位移测量技术为各国风洞普遍采用.以湖南大学HD-2风洞位移测试系统为例,介绍了一种基于TCP/IP网络通信的位移测试系统.     

MEMS压阻式压力传感器倒装焊封装的研究和发展

介绍了倒装焊接技术在MEMS压阻式压力传感器封装领域的优势和目前研制的压力敏感芯片的倒装焊的关键技术。根据封装结构设计和基板材料的不同,详细论述了国内外MEMS压阻式压力传感器倒装焊技术的研究成果。最后总结了MEMS压力传感器倒装焊技术的发展前景和所面临的挑战。     

温度敏感涂料校准误差实验研究

温度敏感涂料(Temperature Sensitive Paint, TSP)技术是一种极具潜力的光学测温技术,但其测量精度受到多源误差的影响。校准实验是TSP特性研究和风洞实验的关键而独立的阶段,其误差需要单独考虑。分析并明确了校准实验中的主要误差源,建立了各个误差因素不确定度评估方案。重点分析了校准数据拟合中的误差传递规律,提出了基于误差传播方程的TSP校准误差计算方法。误差源不确定度评估结果表明,通过控制校准实验中相机的工作范围和图像帧平均数量可以有效降低校准误差,进而可为TSP校准实验流程的精细化提供指导。TSP特性曲线误差计算结果表明,TSP校准误差在测温范围内呈现凹形分布,其引起的最大测温误差小于0.4 K;结果可直接用作风洞实验中校准误差的给定依据。     

基于风洞试验中的消耗计量模型研究与实现

高压、中压、氮气等是保障风洞试验有效进行所需的动力资源,针对风洞群试验中供气气源管线拓扑结构复杂多变、试验用户多、生产调度粗放等特点,为了提高动力资源生产和调度的保障效能,研究提出了基于动态拓扑结构的单车次动力资源消耗计量模型。该模型采用设备状态监测、图形数据库(Neo4j)技术、流体力学静压差法等技术,在虚拟空间里,完成了物理世界到逻辑世界的映射,形成了动态拓扑结构模型。在此基础上结合试验状态感知、资源库存量,实现了对风洞单车次试验各类动力资源消耗计量。实验结果表明,该模型较好地解决了原风洞单车次试验难以计量或计量不准的难题。通过试验数据对比发现,计量数据准确,满足数据精准度要求。     

基于光惯组合的风洞尾旋试验位姿参数测量方法

尾旋是飞机在失速时的一种复杂而危险的非正常飞行状态。研究飞机尾旋及改出特性的常用方法是开展立式风洞尾旋试验,其中测量方法是试验中的关键技术。在十几年的发展历程中,先后经历了双目立体视觉、编码标记图像识别和惯性航姿测量的技术改进,在不断提升的过程中对测量能力和数据质量也提出了更高要求,因此发展了一种基于光惯组合技术的尾旋6自由度数据测量方法,通过惯性系统测量三维姿态,光学系统测量空间位置信息。经过试验验证,该方法成功获取了尾旋模型6自由度数据,测量效率高,数据无缺失,根据模型运动轨迹在试验段截面投影可获得尾旋半径,增加了对于尾旋现象的认知维度。     

防冰总压/静压探针结构及控制系统设计与应用

结冰风洞的过冷液态水滴容易在总压、静压探针的进气口结冰,严重影响总压/静压测量的精准度和可靠性。设计了带温度反馈的防冰总压探针、皮托管和壁面静压测量单元,将总压、静压导管置于加热体内,使总压、静压进气口温度实现闭环控制;优化设计、安装工艺,将铠装双螺旋电加热丝、总压导管和温度传感器安装在不到10 mm管内,使电加热元件绝缘不受损;电加热丝紧贴内壁面,温度传感器伸入进气口附近,总压探针、皮托管无加热死区;采用变结构电加热控制策略,与风洞运行参数连锁控制,实现电加热防冰控制系统快速调节和控制精度要求。解决了总压、静压进气口结冰问题,防冰总压/静压探针已成功应用于结冰风洞复杂试验环境中。     

基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量

为了实时获取结冰风洞喷雾耙温度场数据,需要采用温度传感器采集温度信号,传统的热电阻式温度传感器需要连接大量长距离线缆,占用大量喷雾耙内部空间;为提高温度场测量的质量效率,对基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量技术进行了研究;首先,分析了喷雾耙温度场测量概况,研究了分布式光纤测温方法;其次,设计了U型光纤布线方法,建立基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量系统;最后,实现了20层喷雾耙温度场全局测量,并对喷雾耙温度场分布进行了详细分析;经实际应用表明,喷雾耙温度场测量系统可为喷雾耙电加热系统提供了温度反馈,大大提高了温度场测量效率。     

冰风洞虚拟仪器环境参数测试系统设计实现

为获取结冰环境下风洞内各状态参数,在PXI总线平台上应用LabVIEW开发了冰风洞流场环境参数测试系统.通过部署在冰风洞各部件段的传感器测得了总压、静压、总温、静温、湿度等重要参数,应用一阶RC滤波和均值滤波对频域噪声进行了滤除,在PXI系统平台上进行了多通道同步实时数据采集,采用压力落差法对气流参数进行测试计算.实验结果表明,系统对低速及亚声速状态流场环境参数测试全面,通过FSSP、OAP和J-W热线仪测得了液滴平均体积直径(MVD)和液态水含量(LWC),获得了适宜结冰测试的流场特性参数,为翼型部件的结冰性能分析提供了依据.     

基于LabVIEW的大型超声速风洞总压测控系统设计与应用

采用NI公司的LabVIEW虚拟仪器技术,对某大型暂冲式超声速风洞总压测控系统进行了深入研究。针对风洞试验压力控制精度要求高、风险性大等特点,通过合理设计信号采集与处理方案和系统控制与安全策略。实现了总压的快速、精准调节和风洞的安全运行。主要介绍了系统的构成、信号采集与处理、控制策略及安全策略。实际应用表明,该系统具有调节快、精度高、稳定性好的特点,实现了基于LabVIEW虚拟仪器技术在大型超声速风洞总压测量与控制中的智能化高效运行。     

采用嵌入式技术的新型风洞测控系统设计

针对传统的风洞测控系统结构上的弊病,采用嵌入式技术提高风洞测控系统性能是必由之路.介绍了嵌入式技术在风洞测控系统中的典型应用,和基于嵌入式技术的风洞测控系统设计.     

风速传感器测量结果的不确定度分析与评定

研究以自动气象站风速传感器为实例,采用性能稳定、状态良好的被测风速传感器、计量标准器皮托静压管、主要配套设备风洞、数字微压计、自校式铂电阻数字测温仪、数字式标准干湿表、数字气压表.以大量的重复性检定试验为数据基础,通过后期数据分析处理,评定其在风洞试验室检定影响检定结果的测量不确定度.针对风速传感器的测量不确定的评定方...