一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)，其移傳感器調(diào)理電路(4)通過位移電纜(3)連接位移用采集板卡(8)；位移傳感器調(diào)理電路(4)連接LVDT型位移傳感器(9)，為其提供激勵電壓，同時將LVDT型位移傳感器(9)反饋的交流電壓調(diào)理成直流電壓，并通過位移電纜(3)傳遞給位移用采集板卡(8)測量；由測力螺栓用采集板卡(7)給測力螺栓(10)提供激勵電壓并測量其反饋電壓。本實用新型可以同時測量多路路螺栓拉力信號和位移信號，并以此計算火箭逃逸塔質(zhì)心。同時還具備測量數(shù)據(jù)存儲和實時顯示功能。
【專利說明】一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于火箭逃逸發(fā)動機(jī)推力矢量測量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]逃逸塔又稱逃逸飛行器，是無控飛行器，它的穩(wěn)定性取決于逃逸飛行器的質(zhì)心配置，推力矢量調(diào)整是要使逃逸主發(fā)動機(jī)的推力線通過給定的逃逸飛行器的質(zhì)心。由于生產(chǎn)制造和裝配的誤差，實際上逃逸主發(fā)動機(jī)的推力線并不與逃逸主發(fā)動機(jī)的軸線重合，同時逃逸飛行器的質(zhì)心也不在飛行器的軸線上。這樣，在逃逸飛行器有動力飛行過程中將產(chǎn)生一個繞橫軸的翻轉(zhuǎn)力矩。這個力矩屬干擾力矩，它的方向是隨機(jī)的。理論分析表明，在發(fā)射臺附近逃逸時，它使得逃逸飛行器達(dá)到設(shè)計指標(biāo)的能力下降顯著；在跨音速和最大動壓附近逃逸時，它使得逃逸飛行器的攻角明顯增加，這對逃逸飛行器的載荷設(shè)計不利?？梢?，對逃逸飛行器主發(fā)動機(jī)的推力線進(jìn)行調(diào)整，使之與逃逸飛行器質(zhì)心不重合度控制在一定的范圍內(nèi)可以提高逃逸飛行器性能。而要進(jìn)行這一調(diào)整首先應(yīng)該得到逃逸飛行器實際的質(zhì)心位置。目前還未針對該問題的技術(shù)解決方案，因此要求研制出一套可以測量多路螺栓拉力信號、位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)。同時該系統(tǒng)還具有測量的數(shù)據(jù)存儲和實時顯示功能，用于對數(shù)據(jù)的溯源及指導(dǎo)逃逸塔主發(fā)動機(jī)的安裝。對此發(fā)明了本專利，本專利可以同時測量10路螺栓拉力信號，4路位移信號，并以此計算火箭逃逸塔質(zhì)心。同時還具備測量數(shù)據(jù)存儲和實時顯示功能。滿足要求。目前已經(jīng)交付使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種逃逸塔實際質(zhì)心測量裝置；通過測量逃逸塔上的測力螺栓拉力和位移，計算出逃逸塔的實際質(zhì)心；將測量的數(shù)據(jù)和此實際質(zhì)心存儲，用于數(shù)據(jù)溯源；同時實施顯示測力螺栓拉力、位移，以指導(dǎo)逃逸塔主發(fā)動機(jī)的安裝。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案為，一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)，包括調(diào)理箱、螺栓力轉(zhuǎn)接電纜、位移電纜、采集計算機(jī)和LVDT型位移傳感器；其中，調(diào)理箱內(nèi)含位移傳感器調(diào)理電路和調(diào)理電路電源，采集計算機(jī)內(nèi)含測力螺栓用采集板卡和位移用采集板卡，測力螺栓用采集板卡、位移用采集板卡通過采集計算機(jī)中的PXI總線相連接；調(diào)理電路電源給位移傳感器調(diào)理電路供電，位移傳感器調(diào)理電路通過位移電纜連接位移用采集板卡；位移傳感器調(diào)理電路連接LVDT型位移傳感器，為其提供激勵電壓，同時將LVDT型位移傳感器反饋的交流電壓調(diào)理成直流電壓，并通過位移電纜傳遞給位移用采集板卡測量；測力螺栓依次通過調(diào)理箱內(nèi)的導(dǎo)線和調(diào)理箱外的螺栓力轉(zhuǎn)接電纜連接測力螺栓用采集板卡，由測力螺栓用采集板卡給測力螺栓提供激勵電壓并測量其反饋電壓。
[0005]所述位移傳感器調(diào)理電路為AD598AD芯片配合外圍電路搭建。
[0006]所述測力螺栓用采集板卡為PXIe-4330。
[0007]所述位移用采集板卡為PXIe-6361。
[0008]本實用新型可以同時測量多路路螺栓拉力信號和位移信號，并以此計算火箭逃逸塔質(zhì)心。同時還具備測量數(shù)據(jù)存儲和實時顯示功能，完全滿足試驗要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的示意圖。
[0010]圖中，1-調(diào)理箱，2-螺栓力轉(zhuǎn)接電纜，3-位移電纜，4-位移傳感器調(diào)理電路，5-調(diào)理電路電源，6-采集計算機(jī)，7-測力螺栓用采集板卡，8-位移用采集板卡，9-LVDT型位移傳感器，10-測力螺栓。

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0012]由圖1可見，本實用新型包括調(diào)理箱1、螺栓力轉(zhuǎn)接電纜2、位移電纜3、采集計算機(jī)
6、LVDT型位移傳感器9 ;其中，調(diào)理箱I內(nèi)含位移傳感器調(diào)理電路4和調(diào)理電路電源5，采集計算機(jī)6內(nèi)含測力螺栓用采集板卡7和位移用采集板卡8，測力螺栓用采集板卡7、位移用采集板卡8通過采集計算機(jī)6中的PXI總線相連接；調(diào)理電路電源5給位移傳感器調(diào)理電路4供電，移傳感器調(diào)理電路4通過位移電纜3連接位移用采集板卡8 ;位移傳感器調(diào)理電路4連接LVDT型位移傳感器9，為其提供激勵電壓，同時將LVDT型位移傳感器9反饋的交流電壓調(diào)理成直流電壓，并通過位移電纜3傳遞給位移用采集板卡8測量；測力螺栓10依次通過調(diào)理箱I內(nèi)的導(dǎo)線和調(diào)理箱I外的螺栓力轉(zhuǎn)接電纜2連接測力螺栓用采集板卡7，由測力螺栓用采集板卡7給測力螺栓10提供激勵電壓并測量其反饋電壓；本系統(tǒng)不包含測力螺栓10。
[0013]位移傳感器調(diào)理電路4使用AD公司的AD598AD芯片配合外圍電路搭建，測力螺栓用采集板卡7使用的是NI公司的PXIe-4330，位移用采集板卡8使用的是NI公司的PXIe-6361ο
[0014]在使用中，將測力螺栓10和LVDT型位移傳感器9安裝在逃逸塔的指定位置，沿其下端一圈均勻分布；打開調(diào)理箱I和采集計算機(jī)6的電源。采集計算機(jī)6將測力螺栓用采集板卡7、位移用采集板卡8測量的電壓值進(jìn)行濾波、計算，得出測力螺栓10的力值和位移值，并將這些值存儲、顯示。同時根據(jù)這些值計算出火箭逃逸塔的質(zhì)心。具體計算過程為公知常識，不在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0015]上面對本實用新型的實施例作了詳細(xì)說明，上述實施方式僅為本實用新型的最優(yōu)實施例，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)，其特征在于包括調(diào)理箱(I)、螺栓力轉(zhuǎn)接電纜(2)、位移電纜(3)、采集計算機(jī)(6)和LVDT型位移傳感器(9);其中，調(diào)理箱(1)內(nèi)含位移傳感器調(diào)理電路(4)和調(diào)理電路電源(5)，采集計算機(jī)(6)內(nèi)含測力螺栓用采集板卡(7)和位移用采集板卡(8)，測力螺栓用采集板卡(7)、位移用采集板卡(8)通過采集計算機(jī)(6)中的PXI總線相連接；調(diào)理電路電源(5)給位移傳感器調(diào)理電路(4)供電，移傳感器調(diào)理電路(4)通過位移電纜(3)連接位移用采集板卡(8);位移傳感器調(diào)理電路(4)連接LVDT型位移傳感器(9)，為其提供激勵電壓，同時將LVDT型位移傳感器(9)反饋的交流電壓調(diào)理成直流電壓，并通過位移電纜(3)傳遞給位移用采集板卡(8)測量；測力螺栓(10)依次通過調(diào)理箱(1)內(nèi)的導(dǎo)線和調(diào)理箱(1)外的螺栓力轉(zhuǎn)接電纜(2)連接測力螺栓用采集板卡(7)，由測力螺栓用采集板卡(7)給測力螺栓(10)提供激勵電壓并測量其反饋電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)，其特征在于位移傳感器調(diào)理電路(4)為AD598AD芯片配合外圍電路搭建。
3.如權(quán)利要求1所述的一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)，其特征在于測力螺栓用采集板卡(7)為PXIe-4330。
4.如權(quán)利要求1所述的一種采集力和位移信號并用來計算火箭逃逸塔質(zhì)心的系統(tǒng)，其特征在于位移用采 集板卡(8)為PXIe-6361。
【文檔編號】G01M1/12GK203858064SQ201420213440
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】王濤, 黃澤煥, 陳永坤, 張健, 楊敏 申請人:北京強(qiáng)度環(huán)境研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院