[发明专利]一种大空间稳态流场三维测量系统及测量方法

摘要

本发明公开了一种大空间稳态流场三维测量系统及测量方法，包括内置惯性传感器的五孔探针，五孔探针连接压力变送器，压力变送器连接五孔探针数据处理单元，惯性传感器连接惯性传感器数据处理单元；五孔探针数据处理单元和惯性传感器数据处理单元依次连接数据耦合处理单元与数据记录单元。通过五孔探针对稳态流场中单点进行速度矢量测量，并通过惯性传感器角速度陀螺对所测速度矢量进行修正；通过惯性传感器线加速度计确定稳态流场相对位置并通过五孔探针实现对整个流场的大量点测量，从而实现对大空间稳态流场的测量。本发明结构简单可靠，使用方便适用范围广，可实现对稳态流场速度矢量的测量，并提高了五孔探针的最大可测量方向角范围和精度。

主权项

1.一种大空间稳态流场三维测量系统，其特征在于，包括：五孔探针，内置有惯性传感器，用于对稳态流场中单点进行速度矢量测量；压力变送器，用于将通过测压管道输送的五孔探针的五个压力测点的信息进行采集输送；五孔探针数据处理单元，利用内置五孔探针校准特性曲线将压力变送器五个压力测点的信息进行数据处理，得出所测坐标点的速度矢量；惯性传感器，用于五孔探针相对所测空间流场的相对线加速度和相对角速度进行测量；惯性传感器数据处理单元，用于将惯性传感器所测相对线加速度和相对角速度进行积分，得出五孔探针相对于所测流场的相对速度、相对位移以及相对偏转角度；数据耦合处理单元，利用相对偏转角度对修正后的速度矢量进行坐标变换，利用惯性传感器数据处理单元相对速度将五孔探针所测速度矢量进行修正；对所测速度进行修正，利用惯性传感器数据处理单元相对速度与五孔探针速度矢量进行合成则可以得到速度矢量；数据记录单元，用于记录相对位移坐标下修正变换速度矢量，通过大量记录流场空间不同坐标的速度矢量，得出三维空间的稳态流场；所述五孔探针连接压力变送器，压力变送器与五孔探针数据处理单元相连，惯性传感器与惯性传感器数据处理单元相连接；五孔探针数据处理单元和惯性传感器数据处理单元与数据耦合处理单元相连；数据耦合处理单元与数据记录单元进行连接。