[发明专利]一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置

说明书

一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，涉及风洞试验中模型表面摩阻测量领域；包括玻璃盘、外盖、托盘、测量台、底座、定滑轮和砝码；其中，底座为圆盘机构，且底座水平放置在最低端；测量台竖直固定在底座的上表面；托盘固定安装在底座的上表面；玻璃盘固定安装在托盘的上表面；外盖固定安装在托盘的上表面；玻璃盘的外边缘通过外盖进行限位固定；定滑轮固定安装在底座的边缘处；砝码通过非弹性绳索与外盖侧边缘固定连接，且非弹性绳索放置在定滑轮上；本发明不必借助其它传感器，直接获得结果，测量结果不受其它传感器精度影响，加载易调节控制，提高了标定精度。装置体积小，结构简单，可维护性高，经济实用。

技术领域

本发明涉及一种风洞试验中模型表面摩阻测量领域，特别是一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置。

背景技术

在高速飞行环境下，摩阻在飞行器总阻力中所占的比例较大，不仅影响着飞行器的气动力性能，还对气动热有很大影响。作为流体力学的一项基础工作，摩阻预测研究受到人们的重视，世界各国的研究机构和大学都投入很大力量来研究摩阻。由于受到流动流态的影响，尤其是在高超声速条件下流动由层流转捩至湍流状态，摩阻的预测无论风洞实验还是数值模拟都存在一定困难，这种困难的根源在于摩阻绝对量值很小以及流动的复杂性。

近年来，我国逐渐研发出了利用剪切敏感液晶测量摩阻的技术，但如何将液晶的变色响应与摩擦力的绝对量值建立直接联系一直是一个制约技术进一步发展的难点。以往的标定方法通常要依赖建立一个标准流场，再借助其它传感器进行对比测量，方法繁复的同时，还不容易控制，并且会引入其它误差，不能很好的满足试验精准度要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，不必借助其它传感器，直接获得结果，测量结果不受其它传感器精度影响，加载易调节控制，提高了标定精度。装置体积小，结构简单，可维护性高，经济实用。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，包括玻璃盘、外盖、托盘、测量台、底座、定滑轮和砝码；其中，底座为圆盘机构，且底座水平放置在最低端；测量台竖直固定在底座的上表面；托盘固定安装在底座的上表面；玻璃盘固定安装在托盘的上表面；外盖固定安装在托盘的上表面；玻璃盘的外边缘通过外盖进行限位固定；定滑轮固定安装在底座的边缘处；砝码通过非弹性绳索与外盖侧边缘固定连接，且非弹性绳索放置在定滑轮上。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，所述的托盘的中间设置有通孔；侧量台固定安装在底座的中心位置；测量台的顶端穿过托盘的通孔与玻璃盘的下表面接触；侧量台、托盘和玻璃盘竖直同心放置。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，所述玻璃盘直径为90-110mm；厚度为8-12mm，通光率＞95％。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，所述测量台为圆柱结构，直径为28-32mm；测量台的上表面涂有液晶涂层，液晶涂层厚度为20-30μm；且测量台材料为硬铝。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，所述定滑轮设置在竖直方向上与外盖等高的位置，实现非弹性绳索在砝码的重量下对外盖的外侧边缘施加水平剪切力。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，所述的砝码质量为1-15g。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，在玻璃盘上表面中心的正上方固定安装有白光光源，所述白光光源色温为4900-5100K。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，在玻璃盘上表面的上方固定安装有相机。

在上述的一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置，所述相机与玻璃盘中心位置法线夹角a为30-60°，且相机固定安装在定滑轮的对面。

本发明与现有技术相比具有如下优点：