[发明专利]一种两线制结构改进的大型航天结构静力应变测试系统

说明书

本发明公开了一种两线制结构改进的大型航天结构静力应变测试系统，包括：电路板、20芯电缆插接件、10个RJ45接插件，每个三线制通道通过网线分别与电路板的RJ45接插件相连，20芯电缆插接件上连接20芯电缆，20芯电缆连接应变片，电路的内部电路中包括有左边桥臂两个等值电阻R、右边桥路与外部应变片R0匹配的电阻Rg以及三个连接节点。本发明对引进的接口为RJ45的三线制测试设备进行结构改进，使其可以用已有的20芯电缆进行两线制应变测量，设计了转接盒，一个转接盒可以封装10个电路板，80个通道两线制设备，通过转接盒的封装，可以避免电路板受到外部环境和杂物的影响，保持试验的可靠性。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，具体是一种两线制结构改进的大型航天结构静力应变测试系统。

背景技术

火箭和导弹作为国家的一种重要战略力量，关系到国家的核心利益和安全。在研制新型火箭或者导弹时，为了确保其有足够的强度、刚度、稳定性和可靠性，需要进行一系列的结构强度试验，才允许进行飞行试验。因此结构静力试验对于新型号的研发以及考核至关重要。

在已有的弹箭型号的结构静力试验中，大部分是常温试验，体积直径较小，测点一般只有几十点或者上百点，应变采用两线制焊接。随着大运载火箭的研制和重型运载火箭的立项，对静力试验提出了新的要求：(1)测点更多。直径变大，测点最多可能达到几千点甚至上万点；(2)新型运载火箭燃料采用液氢液氧，因此试验不仅有常温状态，还有外场低温状态，因此两线制焊接不能够消除外界干扰；(3)试验为研制试验，数据分析不仅是静态分析，也要动态分析，数据需要高采样。已有的测试设备中，采样率为1Hz，应变片焊接方式为两线制，应变片通过小导线从工位连接至20芯电缆，再通过电缆将信号直接传送至测试设备。

为了解决新型号研制中出现的新测试需求，引进了新的应变采集设备。该设备采用三线制焊接方式，最大采样率可以达到10kHz，设备与应变片通过RJ45八芯网线连接。在不改变设备结构的前提下，直接用新设备进行测量，需要满足要求如下：(1)需要单独购置网线电缆，成本高，体积大，收拾麻烦；(2)连接应变片时，只需用到8芯网线的3根导线，造成浪费；(3)在网线的铜制导线上焊锡或者与应变片引出导线焊接时，由于铜制导线传热快，会造成导线外皮的收缩，易造成应变片短路；(4)已有的电缆在老旧设备淘汰后，会造成浪费。

目前在各种型号的结构静力试验中，80％左右的工况均在恒温恒湿的室内进行，在这些环境中，应变片受到的温度和电磁干扰可以忽略。为了提高效率，降低成本，普遍采用两线制焊接。因此，有必要对新引进的RJ45三线制设备进行结构改进，使其在不影响精度的前提下，可以使用两线制焊接，同时可以复用已有的电缆，在不改变原有焊接习惯的前提下，实现应变的测量，提高效率，节省成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两线制结构改进的大型航天结构静力应变测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种两线制结构改进的大型航天结构静力应变测试系统，包括：电路板、20芯电缆插接件、10个RJ45接插件，每个三线制通道通过网线分别与电路板的RJ45接插件相连，20芯电缆插接件上连接20芯电缆，20芯电缆连接应变片，电路的内部电路中包括有左边桥臂两个等值电阻R、右边桥路与外部应变片R0匹配的电阻Rg以及三个连接节点。

作为本发明进一步的方案：一种两线制结构改进的大型航天结构静力应变测试系统利用20芯电缆与应变片间的导线电阻计算应变片的真实应变。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)对引进的接口为RJ45的三线制测试设备进行结构改进，使其可以用已有的20芯电缆进行两线制应变测量；