一種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測量系統(tǒng)，尤其涉及一種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，屬于機械加工制造以及光學(xué)測量領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機與試車架組成的系統(tǒng)，在發(fā)動機點火和關(guān)機時的沖擊及整個工作過程中的不穩(wěn)定燃燒作用下，都會產(chǎn)生振動。振動嚴重時，可能使發(fā)動機和試驗設(shè)備結(jié)構(gòu)強度下降、推進劑產(chǎn)生裂紋、彈上儀器設(shè)備失靈等。這不僅直接影響發(fā)動機的工作性能，甚至可能導(dǎo)致發(fā)動機試驗和導(dǎo)彈飛行失敗，因此對發(fā)動機試驗中的振動測量是非常必要的。
[0003]發(fā)動機工作過程中所產(chǎn)生的振動，基本上是隨機振動。隨機振動的振幅和相位在每一瞬間的值是無法預(yù)測的。目前測量振動的普遍方法就是利用壓電式加速度計。但是壓電式加速度計也存在某些缺點，首先由于產(chǎn)生的電荷量少，產(chǎn)生的信號很弱而輸出阻抗很高，輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷；其次受電場干擾嚴重，有電荷累計效應(yīng)，對于連續(xù)的高頻沖擊、電荷累計效應(yīng)使得壓電加速度計不能連續(xù)響應(yīng)，使輸出飽和；再次由于晶體邊緣上存在漏電現(xiàn)象，會產(chǎn)生電荷泄露，因此不能用于穩(wěn)態(tài)、靜態(tài)測量。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本實用新型的目的在于:描述一種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用暗箱與擋片組成的測量模塊來進行測量，通過暗箱燈盒中的發(fā)光二極管陣列發(fā)出光線，光線經(jīng)過燈盒的狹縫變?yōu)橥环较?，粘貼在固體發(fā)動機上的擋片可以隨著固體發(fā)動機一起振動，通過振動的幅度大小可以確定光通量的大小，最終通過被線陣CCD傳感器接收的光信號來達到在線測量的目的。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，它包括支撐機構(gòu)、測量模塊與數(shù)據(jù)處理模塊構(gòu)成。測量模塊放置在支撐機構(gòu)上，并與數(shù)據(jù)處理模塊相連，通過測量模塊接收發(fā)送固體動機的振動信號，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，最后由數(shù)據(jù)處理模塊的軟件將結(jié)果顯示出來。所述的支撐機構(gòu)由豎桿、橫桿以及長度調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成，其中豎桿通過長度調(diào)節(jié)機構(gòu)來調(diào)節(jié)橫桿的高度，進而調(diào)節(jié)暗箱的高度；在橫桿上放置暗箱，暗箱的位置由固體發(fā)動機的待測點來確定。測量模塊由暗箱以及擋片構(gòu)成。暗箱內(nèi)部包含發(fā)光二極管陣列、燈盒以及線陣CCD傳感器。燈盒正面有一條豎直狹縫，可以將發(fā)光二極管陣列發(fā)出的光變?yōu)榫€偏振光。所述擋片的一端固定在固體發(fā)動機頂部的待測位置，與所述暗箱非接觸，擋片隨著固體發(fā)動機的移動而移動，擋片的另一端放置于燈盒與線陣CCD傳感器中間，擋片上有一條豎直狹縫，其長度與燈盒的狹縫長度相等，由狹縫控制穿過擋片被線陣CCD傳感器接收的光的數(shù)量。
[0007]進一步，發(fā)光二極管陣列由波長550nm的發(fā)光二極管排列而成，通過調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的電流可以獲得不同的發(fā)光亮度。
[0008]進一步，線陣CCD傳感器由一系列線性排列的像元構(gòu)成，像元方向與燈盒狹縫方向相一致，通過像元來接收燈盒發(fā)出的光。
[0009]進一步，線陣CXD傳感器同時與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，由數(shù)據(jù)處理模塊來處理測量所得的數(shù)據(jù)。
[0010]進一步，長度調(diào)節(jié)機構(gòu)為旋緊螺栓。
[0011]本實用新型的有益效果為:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，其不僅克服了現(xiàn)有很多壓電加速度計所不能避免的缺陷，同時也從根本上提高了測量精度，提高了測量效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型所述的一種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2為燈盒外觀圖。
[0014]圖3為擋片結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]為了詳細敘述本實用新型的上述特點、優(yōu)勢和工作原理，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明，但本實用新型所保護的范圍并不局限于此。
[0016]如圖1所不，一種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，它包括立桿1、橫桿2、發(fā)光二極管陣列3、暗箱4、燈盒5、擋片6、線陣CCD傳感器7、固體發(fā)動機8、旋緊螺栓9以及發(fā)動機支撐座10等組成，暗箱4與擋片6固定在發(fā)動機的待測點位置。橫桿2由立桿I支撐，通過立桿上的旋緊螺栓9來調(diào)節(jié)橫桿的高度，進而調(diào)節(jié)暗箱4的高度。暗箱4固定在該系統(tǒng)中的立桿I與橫桿2所組成的支架上，其內(nèi)部包含發(fā)光二極管陣列3、燈盒5以及線陣CCD傳感器7。發(fā)光二極管陣列3，由波長550nm的發(fā)光二極管排列而成，通過調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的電流可以獲得不同的發(fā)光亮度。燈盒5正面有一條豎直狹縫，可以將發(fā)光二極管陣列發(fā)出的光變?yōu)榫€偏振光。線陣CCD傳感器7由一系列線性排列的像元構(gòu)成，像元方向與燈盒狹縫方向相一致，通過像元來接收燈盒發(fā)出的光。線陣CCD傳感器7同時與計算機相連接，由計算機來處理測量所得的數(shù)據(jù)。擋片6 —端固定在固體發(fā)動機8頂部的待測位置，與暗箱4非接觸，可以隨著固體發(fā)動機8的移動而移動。擋片6的另一端放置于燈盒5與CCD傳感器7中間，擋片6上有一條豎直狹縫，其長度與燈盒5狹縫長度相等，由狹縫控制穿過擋片6被線陣CCD傳感器7接收的光的數(shù)量。
[0017]暗箱4與擋片6組成的測量模塊是本實用新型的主要部分，也是該技術(shù)方案的關(guān)鍵所在。利用狹縫的作用一方面很好的排除了外界透過暗箱與擋片之間間隙的雜散光對該系統(tǒng)的干擾，另一方面也通過狹縫來改變線陣CCD傳感器7接收的光通量，從而達到固體發(fā)動機8振動測量的目的。在固體發(fā)動機8的測試中，通常需要測量的是軸向、徑向和切向的振動，所以只要在需要測量的點布置任意數(shù)量的測量模塊即可。通過與測量模塊連接的計算機來處理獲得的數(shù)據(jù)。利用光學(xué)測量的方法不僅克服了很多壓電加速度計所不能避免的缺陷，同時也從根本上提高了測量精度，提高了測量效率。
【主權(quán)項】
1.一種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，其特征在于:包括支撐機構(gòu)、測量模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成，其中所述測量模塊設(shè)置在所述支撐機構(gòu)上，并與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接；所述支撐機構(gòu)包括立桿(I)、橫桿(2)以及長度調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述測量模塊包括暗箱(4)和擋片(6)，其中所述暗箱⑷與擋片(6)固定在固體發(fā)動機⑶的待測點位置；所述暗箱(4)固定在所述立桿(I)與所述橫桿(2)所組成的所述支撐機構(gòu)上，所述暗箱(4)內(nèi)部包含發(fā)光二極管陣列(3)、燈盒(5)以及線陣CCD傳感器(7);所述橫桿(2)由所述立桿(I)支撐，通過立桿(I)上的長度調(diào)節(jié)機構(gòu)來調(diào)節(jié)所述橫桿(2)的高度，進而調(diào)節(jié)暗箱(4)的高度；所述燈盒(5)的正面有一條豎直狹縫，將所述發(fā)光二極管陣列(3)發(fā)出的光變?yōu)榫€偏振光；所述擋片(6)的一端固定在固體發(fā)動機(8)頂部的待測位置，與所述暗箱(4)非接觸，所述擋片(6)隨著所述固體發(fā)動機(8)的移動而移動，所述擋片(6)的另一端放置于所述燈盒(5)與所述線陣CCD傳感器(7)中間，所述擋片(6)上有一條豎直狹縫，其長度與所述燈盒(5)的狹縫長度相等，由狹縫控制穿過所述擋片(6)被所述線陣CCD傳感器(7)接收的光的數(shù)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)光二極管陣列(3)由波長550nm的發(fā)光二極管排列而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，其特征在于:所述線陣CCD傳感器(7)由一系列線性排列的像元構(gòu)成，像元方向與所述燈盒(5)的狹縫方向相一致，通過像元來接收所述燈盒(5)發(fā)出的光。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，其特征在于:所述線陣CCD傳感器(7)同時與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，由數(shù)據(jù)處理模塊來處理測量所得的數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，其特征在于:所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)為旋緊螺栓(9)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種在線測量固體發(fā)動機振動的系統(tǒng)，涉及機械加工制造以及光學(xué)測量領(lǐng)域。該系統(tǒng)是利用暗箱與擋片組成的測量模塊來進行測量。暗箱內(nèi)部包含發(fā)光二極管陣列、燈盒以及線陣CCD傳感器。通過調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的電流可以獲得不同的發(fā)光亮度。燈盒正面有一條豎直狹縫，可以將發(fā)光二極管陣列發(fā)出的光變?yōu)榫€偏振光。線陣CCD傳感器用來接收燈盒發(fā)出的光，最終通過被線陣CCD傳感器接收的光信號來達到在線測量的目的。本實用新型克服了現(xiàn)有很多壓電加速度計所不能避免的缺陷，同時也從根本上提高了測量精度，提高了測量效率。
【IPC分類】G01H9/00, G01M15/12
【公開號】CN204854947
【申請?zhí)枴緾N201520312966
【發(fā)明人】郭東升, 張海旺, 江曉瑞, 郭暢, 張昱, 陳思思
【申請人】內(nèi)蒙航天動力機械測試所
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年5月12日