[发明专利]一种测力天平标定系统和方法

说明书

本发明的实施例公开了一种测力天平标定系统和方法，测力天平标定系统包括加载模块、承载模块和处理模块，其中加载模块通过加载标准质量器件，产生与标准质量器件的质量相应的标准载荷；承载模块承载测量模块和加载模块，测量模块能够测量标准载荷，输出与标准载荷相应的测量信号；处理模块获取标准载荷和测量信号，根据标准载荷和测量信号之间的对应关系确定测量模块的灵敏度系数。通过多次使用标准质量器件产生的标准荷载来触发测量模块产生测量信号，计算得到灵敏度系数，能够评价测量模块的性能和品质，灵敏度系数可以为校准测量模块提供方向参考，从而改善测量模块的测力能力。本发明的实施例广泛应用于测力试验技术领域。

技术领域

本发明涉及测力试验技术领域，尤其是一种测力天平标定系统和方法。

背景技术

风洞或水洞模型试验可为新型飞行器、汽车、高铁、舰船等的研制提供关键试验参数与设计依据；特别是对复杂流动问题的研究，模型气动力和水下阻力的试验测量是终端模拟不能替代的，是决定相关研究成败的重要工具手段。

目前，风洞或水洞试验中常采用机械天平、应变天平等开展测力试验。传统的机械天平体积大、易受湿度等环境因素的影响，且造价相对高昂。对于有强电磁辐射的测量环境或试验工况，应变天平可能存在电磁干扰而导致精确测量的困难。如果在试验中电磁辐射未充分得到保护而泄露，则可能造成测量信号受到电磁干扰，甚至导致应变天平测量失效。另外，微型飞行器、微型水下潜航器的研究对微小气动力、水动力的高精度测量提出了更高要求，天平需要具备几毫牛、数百微牛乃至更优的测力能力。而现有的机械、应变天平的测量精度无法完全满足高精度测力的要求。

名词解释：

标定：通过实验建立起测力系统的输入量和输出量之间的对应关系，并确定出不同使用条件下的系统误差。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的实施例的目的在于提供一种测力天平标定系统和方法。

一方面，本发明的实施例包括一种测力天平标定系统，包括：

加载模块，用于通过加载标准质量器件，产生与所述标准质量器件的质量相应的标准载荷；

承载模块，用于承载测量模块和所述加载模块，所述测量模块能够测量所述标准载荷，输出与所述标准载荷相应的测量信号；

处理模块，用于获取所述标准载荷和所述测量信号，根据所述标准载荷和所述测量信号之间的对应关系确定所述测量模块的灵敏度系数。

进一步地，根据所述标准载荷和所述测量信号之间的对应关系确定所述测量模块的灵敏度系数，包括：

获取多个所述标准载荷X_i；其中i为标号，i＝1，2，...，n；

获取多个所述测量信号T_i；其中具有相同标号的所述测量信号和所述标准载荷具有对应关系；

通过公式确定所述灵敏度系数K。

进一步地，所述处理模块还用于根据所述标准载荷和所述测量信号确定所述灵敏度系数的误差。

进一步地，所述根据所述标准载荷和所述测量信号确定所述灵敏度系数的误差，包括：

通过公式确定所述灵敏度系数的误差

进一步地，所述承载模块包括底座和竖直布置的支架，所述底座的上端和所述支架的下端固定连接，所述支架的上端用于固定所述测量模块；所述底座上设置有多个用于保持所述底座水平的调平装置；所述调平装置包括手轮和地脚，所述手轮设置在所述底座的上端，所述地脚设置在所述底座的下端，所述地脚的安装轴的一端穿过所述底座与所述手轮连接；所述底座的上端还设置有多个用于检测所述底座的水平度的水平仪。