[发明专利]一种用于小型风洞实验流场校测的标准皮托管的安装平台及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于小型风洞实验流场校测的标准皮托管的安装平台及其使用方法。它包括小型风洞试验段安装平台、侧边丝杠运动系统、立式丝杠运动系统、跨置丝杠运动系统、标准皮托管安装固定系统、自动控制系统；将标准皮托管固定安装在可拆分移动滑块上，并通过自动控制系统驱动伺服电机和各丝杠运动系统完成标准皮托管在三维空间内的运动和测量工作。本发明适用于正式风洞实验前对风洞流场的品质进行校测，通过对标准皮托管进行安装固定，利用激光测距仪和自动控制系统实现精确定位和控制，以完成对风洞中不同位置的流场数据的精确采集。本发明使用方法简单，安装方便，定位准确，自动化程度高，适用于不同测量要求的小型风洞流场校测实验。

技术领域

本发明公开了一种用于小型风洞实验流场校测的标准皮托管的安装平台及其使用方法，特别是针对小型风洞流场内部任意位置的流场数据的测量。

背景技术

为了确保进行风洞实验时风洞内流体运动状态符合实验要求，在正式试验前需要利用标准皮托管、微压变压器、温湿度传感器等测量装置对风洞流场的风速范围、流场均匀性、流场稳定性等指标进行测量校测。利用标准皮托管进行测量时，需要不断移动皮托管的位置，目前采用的方法通常是手持皮托管进行测量或者人工测量定点后进行安装固定的方案，安装精确度较低，同时在对流场均匀性进行校测时，需要在测量截面宽度、高度的90％和80％的范围内，布置多个测量点，需要不断更新和改变皮托管的位置，因此每改变一次测量点，都需要人工测量和调整皮托管的位置，测量效率低，测量精度不能保证。此外，流场内的风速较大时也会造成皮托管的扰动，影响其稳定性，也会影响测量结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于小型风洞实验流场校测的标准皮托管的安装平台及其使用方法。

本发明的一种用于小型风洞实验流场校测的标准皮托管的安装平台，包括小型风洞试验段安装平台、两套侧边丝杠运动系统、两套立式丝杠运动系统、跨置丝杠运动系统、标准皮托管安装固定系统和自动控制系统；

小型风洞试验段安装平台上固定有两套侧边丝杠运动系统，两套丝杆运动系统的侧边伺服电机之间通过电机同步装置连接。

两套侧边丝杠运动系统分别置于小型风洞试验段安装平台的两侧，每套由侧边伺服电机、侧边丝杠、侧边导轨、侧边丝杠螺母组成，侧边伺服电机驱动侧边丝杠转动，侧边丝杠固定在侧边导轨的上侧。

两套立式丝杠运动系统由立式伺服电机、立式丝杠、立式导轨和立式丝杠螺母及滑块组成，立式伺服电机驱动立式丝杠转动，立式丝杠固定在立式导轨的一侧，立式导轨底部通过水平滑块与侧边丝杠系统的侧边导轨配合，水平滑块通过侧边丝杠螺母与侧边丝杠配合。

跨置丝杠运动系统由跨置伺服电机、跨置丝杠、跨置导轨、跨置丝杠螺母及滑块组成，跨置伺服电机驱动跨置丝杠转动，跨置丝杠固定在跨置导轨的上侧，跨置导轨通过设于两端的两个立式滑块与立式丝杠运动系统的立式导轨配合，立式滑块通过立式丝杠螺母与立式丝杠配合。

标准皮托管安装固定系统由标准皮托管、可拆分移动滑块、支撑限位架组成，可拆分的移动滑块通过跨置丝杠螺母与跨置丝杠配合，标准皮托管通过可拆分移动滑块上开设的通孔与可拆分移动滑块配合，可拆分移动滑块的两部分通过螺栓进行连接，支撑限位架通过紧固螺钉固定在可拆分移动滑块上，标准皮托管上端设有一个水平输出端和一个竖直输出端；标准皮托管的水平输出端通过支撑限位架上开设的通孔与支撑限位架配合，标准皮托管的两个输出端与微压变压器的输入端分别对应连接。

自动控制系统由交互面板、激光测距仪、单片机、伺服电机和若干导线组成。交互面板与伺服电机的驱动装置通过导线连接，激光测距仪的输出端口与单片机的输入端口通过导线连接，单片机的输出端口与伺服电机的驱动装置通过导线连接。自动控制系统以计算机为运算和交互环境。