[发明专利]一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统

说明书

本发明公开一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，包括模型表面的压力采集系统和角度采集系统及主控机，所述的测压采集系统主要包括两套压力扫描阀和系统处理器，所述的角度采集系统包括VXI数据采集设备，主控机通过触发形式触发两套采集系统同时按各自的采样率开始采集，当角度通道信号的值进入试验角度对应值时，记录对应角度这一时刻距离开始采样时刻的时间，同时去找对应时刻的扫描阀的测量值并存储，对所采集的进行挑选、处理，得到姿态角下的被测参数。本发明在模型姿态角匀速变化的过程中，能够采集到足够密集的气动特性数据，提高了风洞测压试验效率。

技术领域

本发明属于航空气动力风洞试验技术领域，具体涉及一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统。

背景技术

风洞实验技术作为空气动力学研究广泛采用的方法，为航空、航天等领域的发展提供必要的保障。风洞常规测压试验是由客户单位预先提出需求的试验角度序列，试验中按照这些角度逐一测量。试验中每一个角度都要等待模型到位、稳定后，再采集此位置的试验数据，每个需求角度都要进行这个步骤直到车次结束。这种方法在数据采集稳定性上非常好，可以真实地反映当前角度下模型的状态。但是，这种方法也存在一定缺陷，例如试验数据量较少，飞机的气动特性信息不全等。

现有的模型表面测压及测力试验流程：风速稳定后，模型每走到一个角度，模型表面的压力采集系统和角度采集系统开始按照设备各自的采样频率并行采集，试验结束后形成两个数据文件，提供给数据分析人员，这种方式无论是系统采集的同步性，还是每个点对应数据的时间同步性都无法保证，而且一条风下来提供的试验数据量是有限的，只是试验计划列表中的角度序列对应的测压和测力数据。

发明内容

基于以上不足之处，本发明提供一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，解决了以往在低速风洞中进行的常规步进姿态角静态试验效率低、试验结果信息量少的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种基于压力扫描阀的模型表面压力连续测量试验系统，包括模型表面的压力采集系统和角度采集系统及主控机，所述的压力采集系统包括两套PSI8400压力扫描阀、系统处理器、光纤接口单元、扫描阀数字化接口单元、扫描阀接口单元和多套压力校准单元，主控机与系统处理器通过以太网通讯，系统处理器分别与光纤接口单元、多套压力校准单元电信号连接，光纤接口单元与扫描阀数字化接口单元光纤通讯，扫描阀数字化接口单元通过扫描阀接口单元与两套PSI8400压力扫描阀连接，所述的角度采集系统包括VXI数据采集设备，VXI数据采集设备与主控机电信号连接；主控机通过触发形式触发两套采集系统同时按各自的采样率开始采集，VXI数据采集系统实时侦测角度采集通道的信号变化，当角度通道信号的值进入试验角度对应值时，记录对应角度这一时刻距离开始采样的时刻的时间，并根据这一时间去找对应时刻的PSI8400压力扫描阀的测量值并存储，循环直到完成所有试验角度的压力采集，对所采集的数据按特定的规律进行挑选、处理，从而得到所要求姿态角下的被测参数。

本发明的另一目的是提供采用如上所述的试验系统得出的一种试验方法，如下：试验风速稳定后，角度机构开始匀速运行设定的角度范围，VXI数据采集系统的采集频率为125Hz，PSI8400压力扫描阀的测点频率为20Hz，通过触发形式触发两套系统同时按各自的采样率开始采集，VXI数据采集系统实时侦测角度采集通道的信号变化，当角度通道信号的值进入试验角度对应值时，VXI数据采集系统记录下当前角度通道对应的天平的测力数据的同时，还要记录对应角度这一时刻距离开始采样时刻的时间，测压采集单元根据这一时间，找到试验角度对应时刻的压力测量值并分析显示、存储，保证了两套采集系统采集的数据完全是同一角度、同一时刻的数据，循环直到完成所有试验角度的数据采集，即完成该车次试验。