[发明专利]一种耐高焓气体介质补偿器变形量的检测方法

说明书

本发明公开了一种耐高焓气体介质补偿器变形量的检测方法，具体包括如下步骤：安装变形量测量装置：沿着补偿器径向上下左右4个方位依次布置安装一组变形量测量装置；安装数据采集装置：安装光栅尺和光栅尺读数头；检测补偿器变形量：同时采集补偿器上下左右4个方位的位移量；计算位移量：通过光栅尺和光栅尺读数头采集获得轴杆相对于套筒杆的位移量；判定补偿器的状态：通过位移量的采集，判定补偿器的补偿状态处于拉伸状态或是压缩状态或是挠性变形状态的任意一种状态。本发明的检测方法可以确定耐高焓气体介质补偿器的变形量大小，具有实时判定耐高焓气体介质补偿器所处的应力状态和是否过载的功能。

技术领域

本发明属于航空航天地面试验设备技术领域，具体涉及纯净空气风洞技术领域中一种耐高焓气体介质的补偿器的变形量的检测方法。

背景技术

纯净空气风洞作为高超声速技术研究中必不可少的地面试验设备，其具备与真实飞行环境差别小的试验流动参数、能够使试验数据较为准确的反映真实的飞行状态性能、而且对高焓介质无污染等优点。其主要实现方式是将蓄热体加热到所需要的1800K高温，再通过通入空气介质和蓄热体进行对流换热来后，再通过加速器产生所需要的高焓气体进行试验。

建造高超声速纯净空气风洞的关键问题之一是解决在纯净空气风洞设备安装和实验运行时，由于装配公差以及蓄热器和高温管道的热变形会引起耐高焓气体介质补偿器进行变形补偿，受补偿器设计使用寿命的影响，其补偿变形量的大小直接影响试验设备及试验人员安全，因此如何对耐高焓气体介质补偿器的变形量进行实时检测，也是提高风洞设备运行的安全可靠性成为亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种耐高焓气体介质补偿器变形量的检测方法。

本发明采取的技术方案为：

一种耐高焓气体介质补偿器变形量的检测方法，具体包括如下步骤：

(1)安装变形量测量装置：沿着补偿器径向上下左右4个方位依次布置安装一组变形量测量装置，每个变形量测量装置均设置有相互适配且构成直线运动副的轴杆和套筒杆；

(2)安装数据采集装置：将光栅尺固定安装在轴杆上，光栅尺读数头固定安装在套筒杆上，轴杆相对于套筒杆直线运动形成位移量；

(3)检测补偿器变形量：轴杆相对于套筒杆的位移量为耐高焓气体介质补偿器变形量，耐高焓气体介质补偿器变形后，同时采集补偿器上下左右4个方位的位移量；

(4)计算位移量：光栅尺和光栅尺读数头相对直线运动进行数据采集，通过光栅尺和光栅尺读数头采集获得轴杆相对于套筒杆的位移量；

(5)判定补偿器的状态：通过位移量的采集，判定补偿器的补偿状态处于拉伸状态或是压缩状态或是挠性变形状态的任意一种状态。

进一步的，所述一组变形量测量装置包括上方位变形量测量装置、下方位变形量测量装置、左侧变形量测量装置和右侧变形量测量装置，其结构完全相同，且沿着补偿器径向间隔90度上下左右依次布置安装。

进一步的，所述变形量测量装置包括轴杆端球铰支架、轴杆端球铰、轴杆、直线轴承、套筒杆、套筒杆端球铰、套筒杆端球铰支架、光栅尺、光栅尺读数头；

所述轴杆端球铰支架与轴杆端球铰通过螺母连接；轴杆端球铰与轴杆通过螺纹连接；套筒杆端球铰与套筒杆端球铰支架通过螺母连接；套筒杆端球铰与套筒杆通过螺纹连接；轴杆与套筒杆通过直线轴承形成直线运动副；光栅尺固定安装在轴杆上；光栅尺读数头固定安装在套筒杆上。

进一步的，所述变形量测量装置的轴杆端球铰通过轴杆端球铰支架与耐高焓气体介质补偿器直段总体固定连接；变形量测量装置的套筒杆端球铰通过套筒杆端球铰支架与耐高焓气体介质补偿器变径段总体固定连接。