[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

说明书

本公开涉及一种高温风洞环境下变形和温度测量装置及方法，其中，该装置包括：固定支架，固定支架的第一部分与第二部分之间通过机械臂相连；第一部分与高温风洞考核仓相连；第二部分固定设置有第一图像采集设备及加速度传感器；控制设备，用于在对被测试件进行高温风洞考核过程中，控制加速度传感器采集当前时刻第二部分的加速度，控制第一图像采集设备采集当前时刻被测试件表面的图像；根据当前时刻的加速度，得到当前时刻第二部分的位移，并根据当前时刻第二部分的位移控制机械臂运动，以使第一图像采集设备的位置保持不变。通过本公开，能够有效抑制第一图像采集设备的振动，提升了所采集的被测试件表面图像的质量。

技术领域

本公开涉及测试技术领域，尤其涉及一种高温风洞环境下变形和温度测量装置及方法。

背景技术

高温风洞考核是模拟飞行器等在服役环境中的有效手段，其通过高温气流对被测试件进行测试，能有效评估被测试件的力学、热学性能，为飞行器结构设计、热防护材料设计提供重要参考。在高温风洞考核过程中，对被测试件表面形貌演化的实时监测以及对被测试件表面变形场、温度场的计算至关重要。然而，由于高温风洞考核舱中高温气流不稳定及大功率风洞运行等因素带来的大幅振动会造成图像采集设备的振动，导致所采集的被测试件表面图像质量不高，增加了图像后期处理的难度，影响了被测试件表面变形场及温度场的计算精度。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种高温风洞环境下变形和温度测量装置、方法及存储介质。

根据本公开的一方面，提供了一种高温风洞环境下变形和温度测量装置，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。

在一种可能的实现方式中，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。

在一种可能的实现方式中，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，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。