[发明专利]一种风洞进气道实验动态压力传感器保护装置无效
申请号: | 201110310432.9 | 申请日: | 2011-10-13 |
公开(公告)号: | CN102426091A | 公开(公告)日: | 2012-04-25 |
发明(设计)人: | 金承信;高正红;高永卫;惠增宏;焦予秦 | 申请(专利权)人: | 西北工业大学 |
主分类号: | G01M9/06 | 分类号: | G01M9/06;G01L19/06 |
代理公司: | 西北工业大学专利中心 61204 | 代理人: | 顾潮琪 |
地址: | 710072 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 风洞 进气道 实验 动态 压力传感器 保护装置 | ||
技术领域
本发明涉及测量控制技术领域,尤其是一种压力传感器的保护装置。
背景技术
风洞进气道实验用动态压力传感器完成对畸变指数的测量。由于制造动态压力传感器的技术非常困难且成本高,所以动态压力传感器价格非常昂贵。如“动态压力畸变高速数据采集及实时存储处理系统”是进气道/发动机相容性评价的基木关键试验分析装置,被国外认为是一种技术复杂、造价昂贵的系统,美国FAT公司曾报价300万美元,其中动态压力传感器所占比例很大。根据动态压力传感器的测量精度、量程、频率响应、质量等指标的不同其单价从数千到数万元不等。对进气道畸变指数的测量每次实验需用10个以上的动态压力传感器,测量得到的动态压力数据的质量会直接影响实验结果,所以动态压力传感器至关重要。一般进气道实验时需要根据要求选择动态压力传感器的量程和精度。量程选择太大测量精度达不到要求数据不准确,选用量程适中可以有效的获得测量动态数据但非常容易损坏动态压力传感器,损坏后更换又非常麻烦。究其容易损坏的原因是因为风洞进行进气道实验时,进气道内不但有动态压力而且还存在动态振动和动态冲击,气流非常复杂,流场极不稳定,导致了动态压力传感器的损坏,其中振动和冲击引起的因素比较大。现在技术没有很好的办法来有效的保护动态压力传感器。就是凭对进气道的实验经验和实验数据对传感器量程和精度等参数进行选择以避免动态压力传感器的损坏。由于动态压力传感器的价格非常昂贵又对测量质量和实验数据起着决定性的作用。这样对动态压力传感器的保护就显的非常重要。为此《振动与冲击》2007年4月刊登了“压杆应变式压力传感器在爆炸冲击波载荷测试中的应用”一文涉及使用压杆应变式压力传感器解决了普通传感器在高频压力脉冲下频响低且容易损坏等问题。这种方法基本原理不能用于风洞进气道实验,另外,由于保护器体积大无法安装在进气道中。《油气储运》1999年 01期刊登“梭式管道爆破保护装置的动态特性”,梭式管道爆破保护装置用于当管道泄漏达到设定的保护值时,可迅速截断输送制止泄漏只是对动态特性进行了试验研究。以上两种方法不能应用在风洞进气道实验中而有效的保护动态压力传感器且防止损坏。
发明内容
为了克服现有技术在风洞进气道实验中无法保护动态压力传感器且防止损坏的不足,本发明提供一种风洞进气道实验动态压力传感器保护装置,根据动态传感器说明书设置压力监测参数设置器的参数和实验经验设置振动监测参数设置器的参数,当进气道内的压力值或振动值超过压力监测参数设置器或振动监测参数设置器设置的参数值后驱动限位器迅速切断进气道电源,从而有效的保护动态压力传感器。
本发明的主要思路是:动态压力传感器、PVDF压力传感器和PVDF振动传感器都可以用来测量进气道内动态压力和振动的变化。表1是动态压力传感器、PVDF压力传感器、PVDF振动传感器的各种性能对比,由此得到结论;1、由于PVDF材料传感器对突变信号反应快,可以提前反映进气道内气流的变化率。2、PVDF材料传感器具有灵敏度高、非常轻薄、耐冲击、频响范围宽、成本低、不易损坏的特点。3、因为测量动态量程和频率范围大,PVDF不用更换压力监测传感器和振动传感器的量程。4、动态压力传感器测量精准度高,可以用来测量数据,而PVDF压力传感器、PVDF振动传感器测量精准度低,可用来保护压力传感器,根据动态传感器的说明书设置压力监测参数设置器的参数内容(动态压力最大值、动态压力最大值延迟时间、频率响应)作为参数值放入压力监测参数设置器中。根据实验经验设置振动监测参数设置器的参数得到参数内容(最大振动频率、最大振动频率延迟时间、振动位移)作为参数值放入振动监测参数设置器中。当进气道内的压力超过压力监测参数设置器的参数或动态振动参数超过振动监测参数设置器的参数后,压力限位器或振动限位器迅速切断进气道
表1
的电源,对动态压力传感器起到保护作用。
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