[发明专利]高超声速风洞的并联模型遮挡位置的连续压力测量装置

说明书

本发明公开了一种高超声速风洞的并联模型遮挡位置的连续压力测量装置。该装置包括位于上方的与高超声速风洞的尾支撑装置连接的分离试验模型及内嵌测量装置Ⅰ，和位于下方的与高超声速风洞的腹支撑装置连接的分离试验模型及内嵌测量装置Ⅱ；测量装置Ⅰ包括上面级模型，上面级模型的下部开槽，槽内安装有LED光源阵列Ⅰ和光学探头阵列Ⅰ，槽上覆盖有光学玻璃窗口Ⅰ；光学探头阵列Ⅰ依次连接导光臂和科学级CCD相机，科学级CCD相机采集的数据信号传输至计算机处理。测量装置Ⅱ与测量装置Ⅰ结构相同。测量面上涂覆有压敏漆。该装置结构简单，安装方便，有效解决了有遮挡情况下并联式两级分离模型的大面积压力测量问题。

技术领域

本发明属于高超声速风洞试验技术领域，具体涉及一种高超声速风洞的并联模型遮挡位置的连续压力测量装置。

背景技术

压敏漆PSP(Pressure Sensitive Paint)技术是国际上80年代以来开发的非接触、全流域压力测量新方法，可用于飞行器模型表面的连续压力测量。目前压敏漆测量方法相对成熟，但针对有遮挡情况下的测量还存在较大困难。对于并联式两级分离飞行器而言，该类飞行器在分离过程中，上下两级之间形成上下相互遮挡。由于两级相互遮挡，常规光源和相机布设无法使光路到达测量面。传统的压敏漆测量主要用于简单的单个模型，或串联的多级模型，一般不存在被遮挡或互相遮挡的问题，从模型上方或侧面总能找到合适角度布置光源和相机，获得试验模型表面发光强度分布图像。但对于并联式两级模型，模型之间或模型各部件之间会有相互遮挡，对于两级之间被遮挡的测量面的压力测量，则存在无法直接使用传统的光源和相机布置方式，因为无论从哪个角度打光、拍摄均会因遮挡使光线无法到达，也使得相机无法拍摄到被遮挡区域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高超声速风洞的并联模型遮挡位置的连续压力测量装置。

本发明的高超声速风洞的并联模型遮挡位置的连续压力测量装置，其特点是：所述的测量装置包括位于上方的与高超声速风洞的尾支撑装置连接的分离试验模型及内嵌测量装置Ⅰ，和位于下方的与高超声速风洞的腹支撑装置连接的分离试验模型及内嵌测量装置Ⅱ；所述的分离试验模型及内嵌测量装置Ⅰ包括上面级模型，上面级模型的下部开槽，槽内安装有LED光源阵列Ⅰ和光学探头阵列Ⅰ，槽上覆盖有光学玻璃窗口Ⅰ；所述的分离试验模型及内嵌测量装置Ⅱ包括下面级模型，下面级模型的上部开槽，槽内安装有LED光源阵列Ⅱ和光学探头阵列Ⅱ，槽上覆盖有金属盖板Ⅱ，金属盖板Ⅱ的上表面设置有与光学玻璃窗口Ⅰ对应的测量面Ⅱ；所述的光学探头阵列Ⅰ连接导光臂Ⅰ，导光臂Ⅰ与外置的科学级CCD相机连接，科学级CCD相机采集的数据信号传输至计算机处理；

所述的光学玻璃窗口Ⅰ替换为金属盖板Ⅰ，金属盖板Ⅰ的下表面设置有与光学玻璃窗口Ⅱ对应的测量面Ⅰ；同时，所述的金属盖板Ⅱ替换为光学玻璃窗口Ⅱ，光学探头阵列Ⅱ连接导光臂Ⅱ，导光臂Ⅱ与外置的科学级CCD相机连接，科学级CCD相机采集的数据信号传输至计算机处理；

所述的测量面Ⅰ和测量面Ⅱ上均涂覆有压敏漆。

如果，所述的LED光源阵列Ⅰ和LED光源阵列Ⅱ中的LED光源发射紫外光，则光学玻璃窗口Ⅰ和光学玻璃窗口Ⅱ为石英光学玻璃窗口，石英光学玻璃窗口的紫外光透过率大于等于70％。

如果，所述的LED光源阵列Ⅰ和LED光源阵列Ⅱ中的LED光源发射可见光，则光学玻璃窗口Ⅰ和光学玻璃窗口Ⅱ为有机玻璃窗口。

所述的光学玻璃窗口Ⅰ和光学玻璃窗口Ⅱ采用粘接和金属边条螺钉压紧相结合的方式固定。

所述的LED光源阵列Ⅰ和光学探头阵列Ⅰ交叉排列，所述的LED光源阵列Ⅱ和光学探头阵列Ⅱ交叉排列。

所述的测量面Ⅰ和测量面Ⅱ上均可开有测压孔。

所述的导光臂Ⅰ和导光臂Ⅱ均可替换为光学纤维。