[发明专利]一种测试螺旋桨转速、升力和噪声的装置、方法及应用

说明书

本发明公开了一种测试螺旋桨转速、升力和噪声的装置、方法及应用，它解决了现有技术中无法验证螺旋桨设计合理性的问题，具有操作简单，测试误差低的有益效果，其方案如下：一种测试螺旋桨转速、升力和噪声的装置，包括支架；电机，电机通过支架支撑，且电机能够与待测螺旋桨连接；测力传感器，设于电机与支架之间以测量待测螺旋桨的升力；测速传感器，设于电机或设于支架以测量待测螺旋桨的转速；噪声传感器，设于支架以测量待测螺旋桨转动过程中的噪声大小；控制器，测力传感器、测速传感器和噪声传感器分别与控制器单独连接。

技术领域

本发明涉及螺旋桨测控技术领域，特别是涉及一种测试螺旋桨转速、升力和噪声的装置、方法及应用。

背景技术

螺旋桨尤其是无人机螺旋桨的设计过程一般为根据性能指标通过升力公式等相关公式计算螺距、弦长等参数，利用CAD三维软件设计三维模型，导入分析软件，分析不同转速下升力和噪声是否满足要求，根据分析结果优化三维模型。根据优化的三维模型各个参数，制造出无人机螺旋桨。生产制造的螺旋桨各项性能是否与仿真结果一致，需要通过实验进行验证，但发明人发现目前尚未有测试无人机螺旋桨转速、升力及噪声之间关系的装置设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种测试螺旋桨转速、升力和噪声的装置，能够用于测试螺旋桨转速、升力和噪声，具有智能化程度高、操作简单，测试误差低的优点，整体可用于验证螺旋桨转速、升力及噪声与设计仿真结果是否一致的问题。

一种测试螺旋桨转速、升力和噪声的装置的具体方案如下：

一种测试螺旋桨转速、升力和噪声的装置，包括：

支架；

电机，电机通过支架支撑，且电机能够与待测螺旋桨连接；

测力传感器，设于电机与支架之间以测量待测螺旋桨的升力；

测速传感器，设于电机或设于支架以测量待测螺旋桨的转速；

噪声传感器，设于支架以测量待测螺旋桨转动过程中的噪声大小；

控制器，测力传感器、测速传感器和噪声传感器分别与控制器单独连接。

通过上述装置的设置，待测螺旋桨能够固定于支架，通过三个传感器分别测量待测螺旋桨的升力、转速和噪声大小，整体设置简单，操作方便，能够实现转速或升力设定的情况下，另两个的测量，从而可以用于验证螺旋桨转速、升力及噪声与设计仿真结果是否一致的问题。

进一步地，所述测速传感器为激光测速传感器，激光测速传感器通过支架进行设置，测速传感器突出于所述支架进行安装，激光测速传感器可以不用安装于螺旋桨或电机本身，通过激光测量待测螺旋桨的运行速度。

进一步地，所述测力传感器为应变片测力传感器，通过粘结在弹性元件上的应变片来测量压力值，因力的作用是相反的，通过测力传感器测量压力的大小来获得待测螺旋桨的升力大小。

进一步地，为了方便测速传感器和噪声传感器的固定，所述支架设有用于安装测速传感器的第一卡槽，支架设有用于安装噪声传感器的第二卡槽，第一卡槽的尺寸与测速传感器尺寸相适应，第二卡槽的尺寸与噪声传感器的尺寸相适应。

进一步地，为了保证升力测量的准确性，所述测力传感器设于所述支架的顶部，支架为立柱，立柱与地面牢固固定。

进一步地，所述电机通过电子调速器与所述控制器连接，测力传感器通过升力信号A/D调理模块与控制器连接，测速传感器通过脉冲信号整形电路模块与控制器连接；噪声传感器通过噪声信号A/D调理模块与控制器连接。

进一步地，所述控制器与计算机监控系统连接，计算机监控系统根据与控制器协商制定的通信协议校验通信数据是否准确，计算机监控系统能够代替转速设定旋钮和升力设定旋钮向控制器输出目标转速和目标升力，起到替代作用，保证装置测试的可靠性。