[发明专利]一种移动式超音速喷嘴连续测量系统

权利要求书

1.一种移动式超音速喷嘴连续测量系统，包括移动式超音速喷嘴实验装置和软件闭环控 制系统两部分，其特征在于：

移动式超音速喷嘴实验装置由移动式超音速喷嘴、驱动电机、气源机构和实验数据测量 机构构成；其中：所述移动式超音速喷嘴包括喷嘴基体、弧形阻挡物和传动杆；

所述软件闭环控制系统包括静态数据采集模块、连续动态数据采集模块、电机驱动控制 模块和数据库；其中：

所述静态数据采集模块通过采集到的入口压力、温湿度值来调整气源，使实验系统达到 设定的实验条件；

所述连续动态数据采集模块对实验数据测量机构所测的数据进行分析融合获得超音速喷 嘴非定常凝结流动特性；

所述电机驱动控制模块间接驱动弧形阻挡物的移动，通过弧形阻挡物与所述实验数据测 量机构中的动态测量部分的相对运动，实现超音速喷嘴沿程压力分布和全部区域的液滴粒径 的测量；

所述动态测量部分包括高频响压力传感器和消光法液滴粒度测量仪，通过弧形阻挡物与 高频响压力传感器的相对运动，实现喷嘴沿程瞬态压力的测量，通过弧形阻挡物与消光法液 滴粒度测量仪之间的相对运动，可测得超音速喷嘴全部区域的液滴粒径分布；

所述数据库记录连续动态数据采集模块采集的连续大容量动态数据。

2.根据权利要求 1 所述的一种移动式超音速喷嘴连续测量系统，其特征在于：

所述实验数据测量机构：包括入口压力传感器、入口温湿度传感器、出口压力传感器、

出口温湿度传感器和动态测量部分；其中： 所述移动式超音速喷嘴通过传动杆与所述驱动 电机连接；

所述喷嘴基体入口与所述气源机构连接，所述喷嘴基体入口安装有入口压力传感器、入 口温湿度传感器；

所述喷嘴基体出口安装所述出口压力传感器、出口温湿度传感器；

所述喷嘴基体内壁安装高频响压力传感器；

所述喷嘴基体中间位置的前后两侧安装消光法液滴粒度测量仪，分别是测量仪光发送部分和测量仪光接收部分。

3.根据权利要求 2 所述的一种移动式超音速喷嘴连续测量系统，其特征在于：所述软件 闭环控制系统采用如下算法获得超音速喷嘴非定常凝结流动特性：

S1、打开气源机构，静态数据采集模块通过比较预设定入口压力、温湿度值与传感器显示值来调整气源，使实验系统达到设定的实验条件；

S2、电机驱动控制模块采用设置脉冲发生器方式对驱动电机进行控制，设定脉冲驱动参 数，启动驱动电机，驱动电机转动使弧形阻挡物移动；电机驱动控制模块通过比较输入脉冲 数和电机接收脉冲数控制电机定位精度；

S3、电机驱动控制模块输出一次沿程压力测量所需的脉冲数，弧形阻挡物一次移动到位 后，连续动态数据采集模块开始读取高频响压力传感器数据和消光法液滴粒度测量仪数据；

S4、数据读取完成后，循环步骤 S3，控制电机继续转动使弧形阻挡物继续移动，分析融合连续动态数据采集模块采集的全部数据，即可获取喷嘴全部区域的沿程压力分布和液滴粒 度分布；

S5、在完成设定的输出脉冲数后，连续动态数据采集模块中数字脉冲输出单元控制布尔 按钮触发电机停止，同时这个布尔按钮在数据测量框图中的局部变量同样生效，触发数据测 量结构内 while 循环的停止，数据测量停止。