[发明专利]光纤气动力测量天平及光纤应变计安装方法

权利要求书

1.一种应用于高超声速低密度风洞的光纤气动力测量天平中光纤应变计的安装方法，其特征在于，

所述应用于高超声速低密度风洞的光纤气动力测量天平，包括：

天平主体，其上依次设置有模型连接端、第一组合测量元件、轴向力测量元件、第二组合测量元件、支杆和支架连接端；

所述轴向力测量元件的测量梁上设置有用于安装光纤应变计的第一圆弧形沟槽；所述光纤应变计为光纤F-P应变计；

所述第一组合测量元件和第二组合测量元件的测量梁上设置有用于安装光纤应变计的第二圆弧形沟槽；

所述轴向力测量元件的上下框体上各设置有一个纵向走线槽；所述轴向力测量元件靠近模型连接端的端面上设置有两个第一斜孔Ⅰ，所述两个第一斜孔Ⅰ的一端分别与纵向走线槽相通，另一端与第一组合测量元件的测量梁上的第二圆弧形沟槽相通；所述轴向力测量元件靠近支杆的端面上设置有两个第一斜孔Ⅱ，所述两个第一斜孔Ⅱ的一端分别与纵向走线槽相通，另一端与第二组合测量元件的测量梁上的第二圆弧形沟槽相通；

所述轴向力测量元件的框体上设置有四个通孔，其分别位于轴向力测量元件两个测量梁的两侧；所述轴向力测量元件的上下框体上设置有四个斜槽；所述四个斜槽的一端分别与四个通孔相通；另一端与纵向走线槽相通；

所述支杆上均匀设置两个第二斜孔和支杆中心孔；所述两个第二斜孔的一端与第二组合测量元件的测量梁上的第二圆弧形沟槽相通，另一端与支杆中心孔相通；

所述应用于高超声速低密度风洞的光纤气动力测量天平中光纤应变计的安装方法，包括以下步骤：

步骤一、筛选频谱特性优良的光纤F-P应变计；对筛选好的光纤F-P应变计的线性度和灵敏度进行初步测试，选出光纤F-P应变计备用，且同一杆天平本体用的光纤F-P应变计的线性度应达0.9999、灵敏度系数的分散度应小于±1%；

步骤二：用脱脂棉球蘸少量乙醇擦洗天平主体表面、测量梁表面、沟槽与孔，清除油污与残屑，直至脱脂棉不改变原有的洁白颜色为止；

步骤三：将光纤F-P应变计传感头置于天平测量梁第一圆弧形沟槽和第二圆弧形沟槽内，顺着引线方向用高温透明胶带将光纤引线初步固定在测量梁第一圆弧形沟槽和第二圆弧形沟槽内，用光纤蘸取少量高温应变胶涂在离光纤传感头顶部1mm处，并用光纤将其碾平，常温下静置半小时，待胶层干透后，放入高温炉中按固化程序进行固化；去掉引线上的高温透明胶带，顺着测量梁第一圆弧形沟槽和第二圆弧形沟槽方向拉引线以施加预应力，同时用高温透明胶带将光纤引线初步固定，然后用光纤蘸取少量高温应变胶涂在离光纤传感头后端1mm处，并用光纤将其碾平，常温下静置半小时，待胶层干透后，放入高温炉中按固化程序进行固化；

步骤四：检测安装后的每只光纤F-P应变计的频谱特性，对频谱特性差的光纤F-P应变计应进行更换，重复步骤一至步骤四；检测安装后的每只光纤F-P应变计的零点漂移、回零性和机械滞后性能，对未达到要求的光纤F-P应变计进行更换，重复步骤一至步骤四。

2.如权利要求1所述的应用于高超声速低密度风洞的光纤气动力测量天平中光纤应变计的安装方法，其特征在于，所述第一圆弧形沟槽和第二圆弧形沟槽的槽深均为0.1mm。

3.如权利要求1所述的应用于高超声速低密度风洞的光纤气动力测量天平中光纤应变计的安装方法，其特征在于，所述第一组合测量元件和第二组合测量元件为法向力、俯仰力矩组合测量元件。