一種風(fēng)機(jī)葉片壓力分布動態(tài)測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)機(jī)葉片壓力分布的測量，具體地講是低速旋轉(zhuǎn)中的葉片近大氣壓力的壓力分布動態(tài)測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，風(fēng)機(jī)葉片壓力分布的測量方法非常不完善，現(xiàn)有的測量也僅限于風(fēng)洞測量，葉片固定，被動測量。葉片上采壓點通過軟管連接壓力掃描閥進(jìn)行測量，這樣產(chǎn)生的參數(shù)與實際葉片主動轉(zhuǎn)動時葉片表面壓力分布并不一致。葉片設(shè)計使用后的實際參數(shù)并沒有得到有效反饋，制約了風(fēng)機(jī)葉片性能的提升。風(fēng)機(jī)葉片外場壓力分布動態(tài)測量時葉片是轉(zhuǎn)動的，葉片旋轉(zhuǎn)時壓力變化比較小，但大氣壓力為10KPa左右，而且隨海拔、溫度、地域等波動，在此基礎(chǔ)上直接進(jìn)行葉片旋轉(zhuǎn)時壓力精確測量是非常困難的，還沒有一套行之有效的葉片實際工作中壓力分布的測量方法?，F(xiàn)有的絕壓傳感器，量程為100 KPa，即使精度達(dá)到
0.1%F.S的傳感器，在測量3KPa壓力時測量精度僅能夠達(dá)到50?lOOPa，這顯然不能夠滿足外場測試的精度需要；如果用低量程的表壓傳感器測量，雖然能保證精度，但是需要傳感器前后形成壓差，而葉片旋轉(zhuǎn)時整個傳感器都需要隨葉片一起轉(zhuǎn)動，表壓傳感器測量出來的數(shù)據(jù)并不是葉片表面與當(dāng)?shù)卮髿鈮褐g的壓差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述技術(shù)問題，提供一種風(fēng)機(jī)葉片壓力分布動態(tài)測量方法，該方法能測量出葉片實際工作中壓力分布。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種葉片壓力分布動態(tài)測量方法，包括如下步驟，
1)將背壓式壓力傳感器鑲嵌到葉片上的測量位置；所述背壓式壓力傳感器的殼體與壓力敏感元件形成背壓腔，該背壓腔由通氣孔與外界聯(lián)通；在測量前將背壓腔通氣孔密封，背壓腔內(nèi)氣體壓力與當(dāng)?shù)禺?dāng)時大氣壓力相同；
2)將背壓式壓力傳感器與安裝在風(fēng)機(jī)頭罩中的輔助系統(tǒng)電連接，該輔助系統(tǒng)進(jìn)行供電、信號采集和信號傳輸；
3)用信號接收裝置接收輔助系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)處理得到需要測量的壓力。
[0005]所述步驟I)中同時將多個背壓式壓力傳感器鑲嵌到葉片上不同的測量位置，同時得到多個葉片的多個測量點壓力。
[0006]所述輔助系統(tǒng)通過集成方式封裝在風(fēng)機(jī)頭罩中。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
1、實現(xiàn)傳感器直接鑲嵌在葉片上，測量的是葉片實際工作狀態(tài)的壓力分布，采用補(bǔ)償式低量程壓力傳感器，保證了測量精度。
[0008]2、壓力傳感器進(jìn)行壓力分布測量，輔助系統(tǒng)進(jìn)行供電、信號采集和信號傳輸。壓力傳感器為背壓式壓力傳感器，鑲嵌到葉片上，每個傳感器設(shè)計有背壓腔，在測量前將背壓腔密封，背壓腔內(nèi)氣體壓力與當(dāng)?shù)禺?dāng)時大氣壓力相同，這樣就實現(xiàn)了用小量程表壓傳感器對葉片壓力分布的精確測量，解決了低壓力的測量問題。
[0009]3、輔助系統(tǒng)，包括信號采集卡、供電系統(tǒng)、無線發(fā)送裝置，通過集成封裝在風(fēng)機(jī)頭罩中，為傳感器供電，并將測量信號采集，由無線發(fā)送裝置傳輸至終端，這樣解決了風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)造成的傳感器供電和信號傳輸問題。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是背壓式壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是葉片壓力分布測量工作示意圖。
[0012]圖中標(biāo)號:1 一背壓式壓力傳感器，2—壓力敏感元件，3—通氣孔，4一背壓腔，5—風(fēng)機(jī)，6一輔助系統(tǒng)，7—葉片，8—殼體，9一彳目號接收裝置。
【具體實施方式】
[0013]一種葉片壓力分布動態(tài)測量方法，包括如下步驟:
1)將背壓式壓力傳感器I鑲嵌到多個葉片7上的多個壓力測量位置；所述背壓式壓力傳感器I的殼體8與壓力敏感元件2形成背壓腔4，該背壓腔4由通氣孔3與外界聯(lián)通；在測量前將背壓腔4的通氣孔3密封，背壓腔4內(nèi)氣體壓力與當(dāng)?shù)禺?dāng)時大氣壓力相同；
2)將背壓式壓力傳感器I與集成方式封裝在風(fēng)機(jī)頭罩中的輔助系統(tǒng)6電連接，由該輔助系統(tǒng)6進(jìn)行供電、信號采集和信號傳輸；
3)用信號接收裝置9接收輔助系統(tǒng)6發(fā)來的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)處理得到需要測量的壓力。
[0014]如圖1所示，背壓式壓力傳感器1，包括敏感元件2、通氣孔3和背壓腔4，如果直接使用，葉片7旋轉(zhuǎn)時敏感元件2前后壓力都會發(fā)生變化，所測壓力，即前后壓差不是實驗需要數(shù)據(jù)，因此，使用前將通氣孔3密封，背壓腔4內(nèi)封裝一個當(dāng)時當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?，這時，壓力傳感器I傳出的壓力數(shù)據(jù)為實驗需要數(shù)據(jù)。
[0015]如圖2所示，壓力傳感器I及其線路鑲嵌在風(fēng)機(jī)5的葉片7上，輔助系統(tǒng)6，包括信號采集卡、供電系統(tǒng)、無線發(fā)送裝置，通過集成封裝在風(fēng)機(jī)5頭罩中，為壓力傳感器I供電，并將測量信號采集，由無線發(fā)送裝置傳輸至信號接收裝置9。
【主權(quán)項】
1.一種葉片壓力分布動態(tài)測量方法，其特征在于:包括如下步驟， 1)將背壓式壓力傳感器鑲嵌到葉片上的測量位置；所述背壓式壓力傳感器的殼體與壓力敏感元件形成背壓腔，該背壓腔由通氣孔與外界聯(lián)通；在測量前將背壓腔通氣孔密封，背壓腔內(nèi)氣體壓力與當(dāng)?shù)禺?dāng)時大氣壓力相同； 2)將背壓式壓力傳感器與安裝在風(fēng)機(jī)頭罩中的輔助系統(tǒng)電連接，該輔助系統(tǒng)進(jìn)行供電、信號采集和信號傳輸； 3)用信號接收裝置接收輔助系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)處理得到需要測量的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述葉片壓力分布動態(tài)測量方法，其特征在于:所述步驟I)中同時將多個背壓式壓力傳感器鑲嵌到葉片上不同的測量位置，同時得到多個葉片的多個測量點壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述葉片壓力分布動態(tài)測量方法，其特征在于:所述輔助系統(tǒng)通過集成方式封裝在風(fēng)機(jī)頭罩中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種葉片壓力分布動態(tài)測量方法，其特征在于：包括步驟1）將背壓式壓力傳感器鑲嵌到葉片上的測量位置；所述背壓式壓力傳感器的殼體與壓力敏感元件形成背壓腔，該背壓腔由通氣孔與外界聯(lián)通；在測量前將背壓腔通氣孔密封，背壓腔內(nèi)氣體壓力與當(dāng)?shù)禺?dāng)時大氣壓力相同；2）將背壓式壓力傳感器與安裝在風(fēng)機(jī)頭罩中的輔助系統(tǒng)電連接，該輔助系統(tǒng)進(jìn)行供電、信號采集和信號傳輸；3）用信號接收裝置接收輔助系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)處理得到需要測量的壓力。實現(xiàn)傳感器直接鑲嵌在葉片上，測量的是葉片實際工作狀態(tài)的壓力分布，采用補(bǔ)償式低量程壓力傳感器，保證了測量精度。
【IPC分類】G01L11-00
【公開號】CN104819801
【申請?zhí)枴緾N201510245202
【發(fā)明人】王羅, 于常安, 何顯中, 賈琦, 史煜
【申請人】中國空氣動力研究與發(fā)展中心設(shè)備設(shè)計及測試技術(shù)研究所
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月14日