[发明专利]一种高温风洞环境下变形和温度测量装置及方法

权利要求书

1.一种高温风洞环境下变形和温度测量装置，其特征在于，所述装置包括：高温风洞考核舱、第一图像采集设备、控制设备、加速度传感器、机械臂、固定支架；其中，

所述高温风洞考核舱的封闭空间内固定有被测试件，所述高温风洞考核舱上开设有观察窗；所述高温风洞考核舱用于对所述被测试件进行高温风洞考核；

所述固定支架，包括第一部分和第二部分，所述第一部分与第二部分之间通过所述机械臂相连；所述第一部分与所述高温风洞考核仓相连；所述第二部分固定设置有所述第一图像采集设备及所述加速度传感器；

所述第一图像采集设备，用于通过所述观察窗采集所述被测试件表面的图像；

所述加速度传感器，用于采集所述第二部分的加速度；

所述机械臂，用于调整所述第一图像采集设备的位置；

所述控制设备，电连接于所述第一图像采集设备、所述加速度传感器及所述机械臂，所述控制设备用于：

在对所述被测试件进行高温风洞考核过程中，控制所述加速度传感器采集当前时刻的加速度，控制所述第一图像采集设备采集当前时刻所述被测试件表面的图像；

根据所述当前时刻的加速度，得到当前时刻所述第二部分的位移，并根据所述当前时刻所述第二部分的位移控制所述机械臂运动，以使所述第一图像采集设备的位置保持不变；

所述根据所述当前时刻的加速度，得到当前时刻所述第二部分的位移，包括：

根据所述当前时刻的加速度及其第一权重、前一时刻的加速度及其第一权重、前一时刻所述第二部分的速度，得到当前时刻所述第二部分的速度；

根据所述当前时刻的加速度及其第二权重、前一时刻的加速度及其第二权重、前一时刻所述第二部分的速度、前一时刻所述第二部分的位移，得到所述当前时刻所述第二部分的位移；

其中，所述当前时刻的加速度的第一权重、所述前一时刻的加速度的第一权重、所述当前时刻的加速度的第二权重、所述前一时刻的加速度的第二权重，由所述前一时刻的加速度的变化率确定。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述当前时刻的加速度的第一权重、所述前一时刻的加速度的第一权重、所述当前时刻的加速度的第二权重、所述前一时刻的加速度的第二权重，由所述前一时刻的加速度的变化率确定，包括：

当所述前一时刻的加速度的变化率变大时，则增加所述前一时刻的加速度的第一权重和/或第二权重，并减少所述当前时刻的加速度的第一权重/或第二权重；

当所述前一时刻的加速度的变化率变小时，则减少所述前一时刻的加速度的第一权重和/或第二权重，并增加所述当前时刻的加速度的第一权重/或第二权重。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二部分上设置有标志点；

所述装置还包括：第二图像采集设备，用于采集所述标志点的图像；

所述控制设备还用于：

在对所述被测试件进行高温风洞考核过程中，控制所述第二图像采集设备采集当前时刻所述标志点的图像；

对所述当前时刻所述标志点的图像进行处理，得到当前时刻所述标志点的位移；

根据所述当前时刻所述标志点的位移，修正当前时刻所述被测试件表面的图像。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加速度传感器包括水平加速度传感器和垂直加速度传感器；所述水平加速度传感器用于采集水平方向加速度，所述垂直加速度传感器用于采集垂直方向加速度；

所述机械臂包括；水平方向机械臂和垂直方向机械臂；

所述根据所述当前时刻的加速度，得到当前时刻所述第二部分的位移，并根据所述当前时刻所述第二部分的位移控制所述机械臂运动，包括：

根据所述当前时刻的水平方向加速度，得到当前时刻所述第二部分的水平位移，并根据所述当前时刻所述第二部分的水平位移控制所述水平方向机械臂产生与所述水平位移大小相同、方向相反的位移；

根据所述当前时刻的垂直方向加速度，得到当前时刻所述第二部分的垂直位移，并根据所述当前时刻所述第二部分的垂直位移控制所述垂直方向机械臂产生与所述垂直位移大小相同、方向相反的位移。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制设备还用于：根据修正后的当前时刻所述被测试件表面的图像，计算所述被测试件表面的变形场和/或温度场。