[发明专利]一种多孔探针的自动标定系统及方法

说明书

一种多孔探针的自动标定系统及方法，系统包括：多孔探针；多个测压管，每个测压管的一端连接至多孔探针的每个测压孔；多个压力传感器，每个压力传感器连接至每个测压管的另一端；角度变换装置，其用于改变多孔探针的攻角和侧滑角；控制器；上位机。本发明还公开了一种多孔探针的自动标定方法，包括：在一上位机设定参数；确定多孔探针的攻角和侧滑角的零点位置；将多孔探针的攻角逐一改变至多个预定攻角值，将多孔探针的侧滑角逐一改变至多个预定侧滑角值，进而获取风速区间内所有预定风速值下每个预定攻角值和每个预定侧滑角值时每个压力传感器所采集到的压力值；通过上位机计算标定拟合公式。本发明实现了全自动标定，提高了标定准确性。

技术领域

本发明属于空气动力学风洞试验领域，具体涉及一种多孔探针的自动标定系统及方法。

背景技术

在低速风洞中，常常需要进行风速大小、方向等流场参数的测量，在多种测试仪器和手段中，多孔探针凭借其设备费用低、使用方便、不易损坏以及便于维修等优点，一直都是流场测量中的一种常用仪器。在使用多孔探针进行流场参数测量时，只需要测得多孔探针各孔的压力值，便可通过该探针的标定拟合公式，计算出风速大小、方向等流场参数。

多孔探针的理论情况是除中心孔外，其它方向的对应孔都是具有完全理想的对称性的，然而，由于加工制造误差，这种理想的对称性是无法保证的，因此，每一支探针都有其机械构造特性和气动特性，不能用相同的拟合公式来描述，每一支多孔探针都必须经过严格的校准标定，以获得针对此探针的标定拟合公式。

在进行多孔探针标定时，常用方法是调节风洞风速v，通过改变多孔探针的攻角α和侧滑角β的角度值，得到不同的v、α和β的已知数值组合，在每种组合下，测量多孔探针的各孔压力值，建立起多孔探针v、α、β和各孔压力值之间对应关系的数学模型，从而建立探针的标定拟合公式。

在现有的多孔探针标定系统和方法中，存在以下问题：

(1)在一般的探针标定中，常常忽略由于风洞的加工及安装误差，以及探针标定装置对于风洞的堵塞效应而导致的气流偏角，导致多孔探针角度变化时的攻角α和侧滑角β的零位置并不是正对来流方向的，从而导致标定结果不够精细、准确。

(2)标定系统智能化、自动化程度不高，无法将标定涉及的风速控制、探针角度控制、压力数据采集、气流偏角适应调整、标定公式计算拟合等各个环节整合为全自动系统，一次性完成整个探针标定，耗费人力和财力；

(3)多孔探针往往具有五孔或者七孔等多种规格，缺少一种适应性强，可根据探针规格方便作出相应扩展应用的自动标定系统。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种自动化程度高，可一次性完成标定，节省人力物力成本，适用于不同规格的多孔探针的自动标定系统。

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种自动化程度高，可一次性完成标定，节省人力物力成本，适用于不同规格，标定结果精确的多孔探针的自动标定方法。

本发明的技术方案为：

一种多孔探针的自动标定系统，包括：

多孔探针，其具有多个测压孔；

多个测压管，每个测压管的一端连接至所述多孔探针的每个测压孔；

多个压力传感器，每个压力传感器连接至每个测压管的另一端，用于采集对应测压孔的压力值；

角度变换装置，其承载所述多孔探针，用于改变所述多孔探针的攻角和侧滑角；