[发明专利]气动力测量天平简易加载校准装置

说明书

本发明公开了一种气动力测量天平简易加载校准装置，包括：基座、支杆、夹块、加载套及芯座，整套装置组装完成后，通过螺杆将基座的不同面固定在光学平台，并在加载套上相应的挂点上加载砝码，实现对天平进行轴向力、法向力、侧向力、滚转力矩、俯仰力矩及偏航力矩的定量加载的功能。本发明通过设计一套简易的杆式应变天平加载校准装置实现了天平在贴片环节的简易校准工作，可有效地对天平的各个应变组桥进行加载以检验贴片质量，大大提高了天平贴片效率，进而对风洞实验按计划开展做出支撑。

技术领域

本发明属于仪器校准领域，具体涉及一种气动力测量天平校准的加载装置。

背景技术

风洞实验是研究飞行器或其他运动物体受到的气动载荷的重要手段。气动力测量天平(简称天平)则是测量实验中模型所受气动载荷的核心测量仪器。借助天平，我们可以获得作用在试验模型上的力、力矩的大小、方向及作用点，其性能指标直接影响测力试验数据的精准度。天平作为一种测量仪器，在使用前需要对其进行校准，以获得天平公式、以及精准度等性能指标。目前，由于所测气动载荷分量的数量、种类及量程不同，以及安装环境的差异，导致天平具有高度定制化的特点。此特点使得每一杆天平都需要人工粘贴应变计，以六分量杆式天平为例，其需要在天平的不同位置粘贴的应变计约30片，其粘贴质量受人为因素的影响较大。应变计的粘贴质量直接影响到天平的性能指标，为了保证天平上粘贴的应变计各项性能在正式投入使用之前达到要求，我们需要将初步完成应变计粘贴的天平安装到加载装置上进行简易校准，以考察天平上由应变计组成的Wheatstone电桥的性能指标，包括满量程输出电压、零点输出电压、温度效应、零飘、蠕变及机械滞后等。

目前天平的简易校准工作普遍由天平校准架来担任，但由于天平的高度定制化的特点以及天平校准工作复杂性、精密性，天平校准架的机械结构复杂、精密、庞大，其电气系统也具有相同的特点。这导致天平校准架占地面积大、造价高、通用性差、可移动性差，并且，随着我国航空航天事业的飞速发展，风洞实验项目逐年增多，需要进行正式校准的天平也呈现陡增的趋势，天平的简易校准工作往往得为之让路。这使得天平贴片的进度收到严重影响，进而影响风洞实验的进度，产生恶性循环。考虑到天平简易校准不需要得到准确的天平公式、精准度等技术指标，其主要目的在于考核应变计的粘贴质量，我们可以设计一种简易的天平校准加载装置以替代天平校准架进行天平的简易校准工作。如图11～14所示，将天平安装在简易的校准加载装置上，并在各个分量加载点(见图11～14中A,B,C,D,E,F,G点)施加大小各异、方向相反的载荷可以有效地考察应变计的各项性能，并准确定位性能异常的应变计Wheatstone组桥，为提早发现问题、解决问题做出有力支撑。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种气动力测量天平简易加载校准装置，包括：

基座，其为具有顶面和底面的正方体框架结构，所述正方体框架结构的底面和四个立柱上均规则的分布有用于将基座固定在光学平台上的十字形通孔；所述正方体框架结构的内部中心位置设置有中心柱；所述中心柱的两端开设有贯穿顶面和底面的螺纹孔；

支杆，其为杆状结构，所述支杆的一端设置有螺杆段，其与基座的螺纹孔进行连接；所述支杆的另一端设置有用于夹持天平的三瓣式夹头；所述支杆上靠近螺杆段的位置设置有相互垂直的两个紧固扳手施力孔；

夹块组件，其与支杆的三瓣式夹头相匹配以夹紧天平，所述夹块组件包括通过螺栓紧固的相匹配的两块夹块；

加载套，其主体为哑铃状中空旋成体，所述加载套的前后两端部设置有法向力/俯仰力矩、侧向力/偏航力矩加载受力孔；所述加载套的其中一个端部设置有轴向力加载杆；所述加载套的中部为安装孔；