[发明专利]低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统及方法

权利要求书

1.一种低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统，其特征在于，包括激励光源和测量装置，所述测量装置包括扩束单元、相机和反光镜；所述扩束单元包括依次布置的凹透镜、第一柱面透镜和第二柱面透镜，所述激励光源输出的点光源经过凹透镜进行扩束，而后经过第一柱面透镜和第二柱面透镜在两个正交的维度进行扩束，根据待测部件的尺寸来确定扩束后光斑的尺寸；光源经过扩束单元扩束后，再经过一个反射镜将光反射至待测部件，然后通过相机进行图像采集；所述相机安装在相机角度调节架上；所述反射镜安装在反射镜角度调节架上。

2.根据权利要求1所述的低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统，其特征在于，所述相机角度调节架为电动角度调节架。

3.根据权利要求1所述的低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统，其特征在于，所述相机角度调节架为二维电动角度调节架。

4.根据权利要求1所述的低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统，其特征在于，所述反射镜角度调节架为电动角度调节架。

5.根据权利要求1所述的低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统，其特征在于，所述反射镜角度调节架为三维电动角度调节架。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统，其特征在于，所述激励光源、凹透镜、第一柱面透镜、第二柱面透镜、相机、反射镜均固定在一块光学面包板上。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量系统，其特征在于，所述测量装置为两组，一组测量装置位于待测部件的上方，另一组测量装置位于待测部件的下方，通过一个分光单元和第二反光镜将激励光源输出的光等分为上下两路，分别用于上下表面的扩束单元。

8.一种基于上述权利要求1-7中任意一项所述测量系统的低速风洞旋翼模型可变方位角表面压力测量方法，其特征在于，步骤包括：

步骤S1：相机拍摄暗背景；

步骤S2：升至试验转速，转速稳定后风洞起风；

步骤S3：同步触发相机和激励光源拍摄PSP图像；转速和风速稳定后，通过试验台的光电编码器给激励光源和相机同步触发信号，采集压敏漆图像；

步骤S4：同步触发相机和激励光源拍摄TSP图像；压敏漆图像拍摄完成后，更改触发信号至温敏漆，采集TSP图像；

步骤S5：判断所有待测方位角是否采集完成；若没有全部完成，则控制相机和激励光源的角度调节架至待测方位角区域，更改同步触发信号后，重复步骤S3和S4，直至所有方位角测量完毕；

步骤S6：风洞和试验台停车，试验结束；

步骤S7：计算、实验结果显示。