[发明专利]用磁传感器测量流体流相对于空气动力表面的定向的装置

说明书

本发明涉及用磁传感器测量流体流相对于空气动力表面的定向的装置。一种用于使用磁传感器测量流体流相对于特别是飞机的空气动力表面的定向的装置。所述测量装置（1A）包括：基板（2A），其旨在布置在空气动力表面（SA）上；成型元件（3A），其在其端部中的一个处连接到基板（2A）并构造成在流体流（E）的影响下定向；磁体（4A），其固定到成型元件（3A）并构造成产生磁场；以及测量元件（5A），其构造成测量所述磁场的值，并将磁场的该测量值转换成指示流体流（E）的方向的角度值；测量装置（1A）因此使得可实时地测量和提供数值角度值，可以利用该数值角度值以高精度限定流体流（E）相对于空气动力表面（SA）的方向。

技术领域

本发明涉及一种用于测量流体流相对于尤其是交通工具并且特别是飞机的空气动力表面的定向的装置。在本发明的上下文中，“流体流”应理解为气态流体的流动，并且特别是空气的流动。

背景技术

在航空领域中，越来越严格的标准和越来越高的客户期望特别是在安全性、舒适性、降噪和油耗方面提高了要求。对于飞机，例如运输机，这些标准高度依赖于空气动力学性能。

飞机的空气动力学性能可通过对其结构、并且特别是其暴露于气流的外表面的巧妙设计而得到显著改善。因此，对这些流动具有很好的理解是很重要的。

一种用于分析飞机或一件飞机设备或例如机翼的飞机的一部分的表面上的流体流并且通常是空气流的通常方法包括将线（通常为尼龙或绒线）附接到所讨论的表面。然后，飞机在飞行中或在风洞中经受测试，在此期间，例如使用摄像机来记录表面的图像。通过视觉观察这些线在流体流的作用下的行为，可以知道流体流的方向并识别潜在的分离现象。

尽管如此，这种常规方法并不完全令人满意。实际上，现代飞机具有越来越精细的结构，其具有复杂的形状，对于该复杂的形状，特别是由于在观察对应区域方面的问题，此方法很难或甚至不可能实施。然而，这些复杂的形状通常代表对于流体流动分析具有重要意义的区域。

此外，必须安装以在测试期间记录这些线的行为的图像记录装置是重且昂贵的，特别是在有时需要一个或多个其他飞机伴随测试飞机的测试飞行的情况下。

此外，并且尤其是，对这些线的视觉观察并不提供将使得可能表征流体流或分离现象的精确的数值测量。因此，并且特别是，不可能将测试结果与数值模拟结果进行比较。此外，某些认证要求高于简单的视觉观察的精度水平。而且，也不可能使用这种常规方法来实时分析测试结果。

发明内容

本发明旨在通过提出一种用于测量流体流相对于特别是飞机的空气动力表面的定向的装置来弥补这些缺点。

根据本发明，所述测量装置至少包括：

- 基板。其旨在布置在所述空气动力表面上；

- 成型元件，所述成型元件在其端部中的一个处连接到所述基板，并且构造成在所述流体流的影响下沿与所述流体流的方向相对应的方向定向；

- 磁体，其被固定到所述成型元件并且被构造成产生磁场；以及

- 至少一个测量元件，其被构造成测量由所述磁体产生的所述磁场的值，所述值是所述流体流的方向的函数。

此外，在一个优选实施例中，所述测量单元被构造成将由所述磁体产生的所述磁场的测量值转换成指示所述流体流的方向的角度值。

因此，本发明使得可具有数值，特别是相对于如下文所述的参考轴线限定的所述角度值，所述数值实时地提供流体流相对于空气动力表面的方向的非常精确的指示。

因此，所述测量装置使得可具有可用于后续处理的数值，例如用于与通过数值模拟产生的测量结果进行比较。

有利地，所述测量装置另外还包括处理单元，其被构造成至少处理由所述测量单元发送的角度值。在一个特定实施例中，所述处理单元被构造成基于所述角度值而在各种可能的标准中确定空气动力学行为标准。