專利名稱：一種旋翼載荷測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量技術(shù)，涉及一種旋翼載荷測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
請參閱圖1，其是一種現(xiàn)有技術(shù)直升機(jī)旋翼載荷測量系統(tǒng)的示意圖，其采用電測法進(jìn)行測量，其過程如下在槳葉3上粘貼電阻應(yīng)變片1，連接該電阻應(yīng)變片1的導(dǎo)線2沿槳葉3向內(nèi)延伸到槳轂4，并從旋翼軸上端7進(jìn)入中空的旋翼軸5，穿過主減速器6并引下到旋翼軸下端8的集流環(huán)旋轉(zhuǎn)部分11。電信號通過電刷13傳導(dǎo)到集流環(huán)不轉(zhuǎn)部分12，通過集流環(huán)后的信號經(jīng)導(dǎo)線傳輸后進(jìn)入應(yīng)變采集儀15，最后由計(jì)算機(jī)16完成數(shù)據(jù)的采集和記存，供處理和分析用。請參閱圖2，其是另一種現(xiàn)有技術(shù)直升機(jī)旋翼載荷測量系統(tǒng)的示意圖，其采用光纖光柵傳感技術(shù)進(jìn)行直升機(jī)旋翼載荷測量，其過程是如下在槳葉3上粘貼光纖光柵18，光纖 20沿槳葉3向內(nèi)延伸到槳轂4，多路光纖通過光纖耦合器19匯成一路光纖，并從旋翼軸上端7中空的旋翼軸5，再引到集流環(huán)旋轉(zhuǎn)部分11，光信號通過兩個(gè)對心光纖21傳輸?shù)郊鳝h(huán)不轉(zhuǎn)部分12，光纖解耦器23將一路光纖還原成多路光纖，進(jìn)入到普通光纖光柵傳感解調(diào)儀M，最后由計(jì)算機(jī)16完成數(shù)據(jù)的采集和記存，供處理和分析用?，F(xiàn)有技術(shù)的旋翼載荷測量系統(tǒng)是這樣安裝的先將直升機(jī)的槳轂4、旋翼軸5和主減速器6拆下，將集流環(huán)旋轉(zhuǎn)部分固定于旋翼軸下端8，將集流環(huán)不轉(zhuǎn)部分通過螺栓固定于機(jī)艙17頂部，安裝主減速器6、旋翼軸5、槳轂4于直升機(jī)機(jī)體上，在將已鋪好光纖光柵18 或電阻應(yīng)變片1并做了標(biāo)定的槳葉3裝上，經(jīng)調(diào)試無誤后進(jìn)行直升機(jī)旋翼載荷的飛行測量。然而安裝集流環(huán)時(shí)需要將槳葉3、槳榖4、旋翼軸5和主減速器6拆下再裝上，一般需要一個(gè)班組8人兩個(gè)工作日，因此操作不方便。而且光纖從槳葉經(jīng)旋翼軸布局到機(jī)艙上， 使得布局復(fù)雜，降低了可靠性，另外，集流環(huán)價(jià)格昂貴，使得測量成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測量簡單、成本低的旋翼載荷測量系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種旋翼載荷測量系統(tǒng)，其在直升機(jī)槳葉上鋪設(shè)光纖光柵， 光纖光柵經(jīng)光纖連接到設(shè)置在旋翼軸頂端的新型光纖光柵解調(diào)儀，而且機(jī)艙上設(shè)置有用于遙控新型光纖光柵傳感解調(diào)儀的遙控器。所述新型光纖光柵傳感解調(diào)儀包括電源模塊、光源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)記憶模塊、GPS模塊和遙控模塊，其中，所述電源模塊通過電源線分別與光源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)記憶模塊、GPS模塊、遙控模塊相連；所述數(shù)據(jù)記憶模塊通過數(shù)據(jù)線分別與GPS模塊、遙控模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊相連；另外，所述光源模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊均連接有光纖。所述數(shù)據(jù)記憶模塊帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)置于槳轂頂部，通過無線傳輸實(shí)現(xiàn)控制，避免了向機(jī)艙內(nèi)引線和安裝光集流環(huán)的麻煩，從而能夠更便捷地進(jìn)行直升機(jī)旋翼載荷測量，同時(shí)減少旋翼載荷飛行實(shí)測數(shù)據(jù)處理中的飛行狀態(tài)識別工作量，而且不需要用到成本較高的集流環(huán)，而采用較為通用的模塊器件，因此有效降低了測量成本，因此具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)旋翼載荷傳統(tǒng)電測法的示意圖；圖2是另一種現(xiàn)有技術(shù)旋翼載荷光纖光柵傳感測量方法的示意圖；圖3本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)一較佳實(shí)施方式的示意圖；圖4本發(fā)明的旋翼載荷測量系統(tǒng)的原理示意圖；其中，1電阻應(yīng)變片、2導(dǎo)線、3槳葉、4槳榖、5旋翼軸、6主減速器、7旋翼軸上端、8 旋翼軸下端、11集流環(huán)旋轉(zhuǎn)部分、12集流環(huán)不轉(zhuǎn)部分、13電刷、14導(dǎo)線、15應(yīng)變采集儀、16 計(jì)算機(jī)、17機(jī)艙、18光柵、19光纖耦合器、20光纖、21對心光纖、23光纖解耦器、M普通光纖光柵傳感解調(diào)儀、25電源模塊、沈光源模塊、27數(shù)據(jù)采集模塊、觀記存模塊、29GPS模塊、30 遙控接收器、34數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡、35新型光纖光柵傳感解調(diào)儀、36遙控器。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明請參閱圖3，其是本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)的示意圖。本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)在已經(jīng)做好標(biāo)定的槳葉3上鋪設(shè)若干光纖光柵18，連接所述光纖光柵18的光纖經(jīng)光纖耦合器19匯成一路光纖20，并經(jīng)槳轂4連接到設(shè)置在旋翼軸5頂端的新型光纖光柵解調(diào)儀35。 同時(shí)在機(jī)艙17上設(shè)置有用于控制新型光纖光柵傳感解調(diào)儀35的遙控器36。請參閱圖4，其是本發(fā)明的旋翼載荷測量系統(tǒng)的原理示意圖。所述新型光纖光柵傳感解調(diào)儀35包括電源模塊25、光源模塊沈、數(shù)據(jù)采集模塊27、數(shù)據(jù)記憶模塊28、GPS模塊四和遙控模塊30。其中，所述電源模塊25通過電源線分別與光源模塊沈、數(shù)據(jù)采集模塊27、數(shù)據(jù)記憶模塊^、GPS模塊四、遙控模塊30相連。所述數(shù)據(jù)記憶模塊觀帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡34，其通過數(shù)據(jù)線分別與GPS模塊四、遙控模塊30以及數(shù)據(jù)采集模塊27相連。另外， 所述光源模塊沈以及數(shù)據(jù)采集模塊均連接有用于傳輸光信號的光纖。其中，所述電源模塊25實(shí)現(xiàn)由鋰電池對整個(gè)系統(tǒng)的供電；GPS模塊四實(shí)現(xiàn)GPS時(shí)間的提取，數(shù)據(jù)記存模塊觀實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的記存，數(shù)據(jù)記存模塊觀功能中增加對GPS時(shí)間的記存；遙控模塊30能接收機(jī)艙內(nèi)的遙控器36發(fā)出的遙控信號，以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)記存模塊 28的遙控。本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)的工作過程如下的將已鋪好光纖光柵18并做了標(biāo)定的槳葉3安裝在直升機(jī)上，將集成了電源模塊25、GPS模塊四、數(shù)據(jù)記存模塊觀和遙控模塊30的新型光纖光柵傳感解調(diào)儀35固定在槳轂4中央的旋翼軸5頂端，將槳葉3上的光纖20與光纖光柵傳感解調(diào)儀35連接，并將處于槳榖4這一段的光纖20固定好。確認(rèn)光纖光柵傳感解調(diào)儀35工作正常后可以進(jìn)行直升機(jī)旋翼載荷的飛行測量。在直升機(jī)進(jìn)入測量狀態(tài)后，通過遙控器36來控制數(shù)據(jù)的記存，待測試完畢后，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡34取下，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和分析。
另外，本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)測量時(shí)，對于直升機(jī)飛行動(dòng)作難度低的狀態(tài)，飛行員能夠準(zhǔn)確無誤地完成，在這種情況下，使用遙控器36控制數(shù)據(jù)記存模塊觀對數(shù)據(jù)的記存，將需要測量的飛行狀態(tài)的數(shù)據(jù)記錄下來，而舍棄過渡狀態(tài)的數(shù)據(jù)記錄。對于直升機(jī)飛行動(dòng)作難度高的狀態(tài)，記錄整個(gè)機(jī)動(dòng)動(dòng)作過程的數(shù)據(jù)，以便在數(shù)據(jù)處理中進(jìn)行識別。每次飛行的任務(wù)是已知的，動(dòng)作難度低的狀態(tài)在數(shù)據(jù)記存時(shí)已經(jīng)準(zhǔn)確無誤地識別出來了，只需要對動(dòng)作難度高的狀態(tài)進(jìn)行識別，從而降低了數(shù)據(jù)處理中飛行狀態(tài)識別的工作量，提高了測量效率。綜上所述本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)布局時(shí)采用無線數(shù)據(jù)傳輸，取消集流環(huán)，從而不需要拆卸槳葉、槳轂、旋翼軸以及主減速器，因此極大的方便了系統(tǒng)安裝，降低了測量工作量。實(shí)際試驗(yàn)表明，三人在半小時(shí)內(nèi)即可完成光纖光柵傳感解調(diào)儀的安裝、槳轂段光纖的固定和與光纖光柵傳感解調(diào)儀的連接，因此操作方便，而且不需要用到成本較高的集流環(huán)， 而采用較為通用的模塊器件，因此有效降低了測量成本。
權(quán)利要求
1.一種旋翼載荷測量系統(tǒng)，其特征在于在直升機(jī)槳葉上鋪設(shè)光纖光柵[18]，光纖光柵[18]經(jīng)光纖連接到設(shè)置在旋翼軸[5]頂端的新型光纖光柵解調(diào)儀[35]，而且機(jī)艙[17] 上設(shè)置有用于遙控新型光纖光柵傳感解調(diào)儀[35]的遙控器[36]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋翼載荷測量系統(tǒng)，其特征在于所述新型光纖光柵傳感解調(diào)儀[35]包括電源模塊[25]、光源模塊D6]、數(shù)據(jù)采集模塊[27]、數(shù)據(jù)記憶模塊[觀]、GPS 模塊[29]和遙控模塊[30]，其中，所述電源模塊[25]通過電源線分別與光源模塊D6]、數(shù)據(jù)采集模塊[27]、數(shù)據(jù)記憶模塊[28]、GPS模塊[29]、遙控模塊[30]相連；所述數(shù)據(jù)記憶模塊[28]通過數(shù)據(jù)線分別與GPS模塊[四]、遙控模塊[30]以及數(shù)據(jù)采集模塊[27]相連 ’另外，所述光源模塊[26以及數(shù)據(jù)采集模塊均連接有光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋翼載荷測量系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)記憶模塊[28]帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡[34]。
全文摘要
本發(fā)明屬于測量技術(shù)，涉及一種旋翼載荷測量系統(tǒng)。本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)在直升機(jī)槳葉上鋪設(shè)光纖光柵，光纖光柵經(jīng)光纖連接到設(shè)置在旋翼軸頂端的光纖光柵解調(diào)儀，而且機(jī)艙上設(shè)置有用于遙控光纖光柵傳感解調(diào)儀的遙控器。其中，所述光纖光柵傳感解調(diào)儀包括電源模塊、光源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)記憶模塊、GPS模塊和遙控模塊。在直升機(jī)進(jìn)入測量狀態(tài)后，本發(fā)明通過遙控器來控制數(shù)據(jù)的記存，待測試完畢后，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡取下，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和分析。本發(fā)明旋翼載荷測量系統(tǒng)通過無線傳輸實(shí)現(xiàn)控制，避免了向機(jī)艙內(nèi)引線和安裝光集流環(huán)的麻煩，而且不需要用到成本較高的集流環(huán)，而采用較為通用的模塊器件，因此有效降低了測量成本。
文檔編號G01L1/24GK102297738SQ20111019419
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者呂國輝, 宮楠, 崔蔭, 張亞軍, 楊建國, 王剛, 莫?jiǎng)倌? 薛偉松 申請人:哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司