[发明专利]一种天线副反射面支撑腿变形在线测量装置及测量方法有效
申请号: | 201910019835.4 | 申请日: | 2019-01-09 |
公开(公告)号: | CN109631790B | 公开(公告)日: | 2020-11-13 |
发明(设计)人: | 许谦;李琳;保宏;易乐天;薛飞;侯晓拯;王惠;项斌斌;王娜 | 申请(专利权)人: | 中国科学院新疆天文台 |
主分类号: | G01B11/16 | 分类号: | G01B11/16;G01D3/028 |
代理公司: | 上海智信专利代理有限公司 31002 | 代理人: | 邓琪 |
地址: | 830011 新疆维吾*** | 国省代码: | 新疆;65 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 天线 反射 支撑 变形 在线 测量 装置 测量方法 | ||
1.一种天线副反射面支撑腿变形在线测量方法,其特征在于,包括:
步骤S1:利用高低温箱标校出温度对光纤光栅传感器(31)的应变量测量值的影响;
步骤S2:在每个支撑腿(3)上布置多个温度传感器(32),由温度传感器(32)在深夜得到支撑腿(3)的初始局部温度T0,在一定间隔时间后,由温度传感器得到支撑腿(3)的当前局部温度T,从而获得温度变化值T-T0;
步骤S3:在每个支撑腿(3)上沿轴向布置多组光纤光栅传感器(31),每一组光纤光栅传感器(31)分别沿所述支撑腿(3)的外表面周向对称且离散分布,由各个光纤光栅传感器(31)分别测得支撑腿(3)在各测量节点处的表面应变量测量值U;
步骤S4:通过步骤S1的影响关系表,得到应变量测量值的误差值与温度变化量的关系C,将所述步骤S3中的在各测量节点处的表面应变量测量值U分别扣除测量节点附近的温度对所述应变量测量值U的影响,获得经过初步温度补偿后的表面应变量第一修正值U1;
步骤S5:使用一接触式温度表精确测量出在测量节点处的温度,获得不含温度影响的表面应变量真实值ue1,并根据该表面应变量真实值ue1和步骤S4所述的表面应变量第一修正值U1构建自构架区间二型模糊神经网络;
步骤S6:将步骤S4所述的表面应变量第一修正值带入步骤S5所述的区间二型模糊神经网络,得到的表面应变量第二修正值ue作为支撑腿光纤光栅应变传感器不含温度影响的表面应变;
步骤S7:通过步骤S6所述的不含温度影响的表面应变获得拉伸、弯曲、剪切和扭转引起的支撑腿截面应变;
步骤S8:根据撑腿的边界约束特点建立变形位移场形函数,并根据位移场形函数和步骤S7所述的支撑腿截面应变得到支撑腿的单元节点位移。
2.根据权利要求1所述的天线副反射面支撑腿变形在线测量方法,其特征在于,每个支撑腿(3)均包括多个均分的单元,每个单元的长度为1米到2米。
3.根据权利要求2所述的天线副反射面支撑腿变形在线测量方法,其特征在于,所述每个支撑腿(3)的每个单元上的光纤光栅传感器(31)的数量为2-7组,且每组光纤光栅传感器(31)的数量为3个,每个支撑腿(3)的每个单元上的温度传感器(32)的数量为2-7个。
4.根据权利要求1所述的天线副反射面支撑腿变形在线测量方法,其特征在于,所述光纤光栅传感器(31)和温度传感器(32)均采用环氧树脂胶水黏贴固定在支撑腿(3)的表面上。
5.根据权利要求1所述的天线副反射面支撑腿变形在线测量方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述初始局部温度T0为-10度到0度,所述间隔时间至少为一个小时。
6.根据权利要求1所述的天线副反射面支撑腿变形在线测量方法,其特征在于,所述表面应变量第一修正值U1为:
U1=U-C*(T-T0),
其中,U是光纤光栅应变传感器测得的表面应变量测量值,单位为με,T0是指离该应变量第一修正值U1对应的测量节点最近的温度传感器的初始温度,单位为摄氏度;T是指离该应变量第一修正值U1对应的测量节点最近的温度传感器的当前温度,单位为摄氏度;C是应变量测量值的误差值与温度变化量的关系,单位为με/摄氏度。
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