[发明专利]一种高速旋翼动态挠度测量装置

说明书

本普通发明属于飞行器领域。提供一种高速旋翼动态挠度测量装置，包括：信标装置(1)、近处标尺(2)和远处标尺(3)；信标装置(1)镶嵌在旋翼系统(6)的桨叶(61)内部，位于需要进行扰度测量的测量点(611)处；近处标尺(2)、远处标尺(3)为普通直尺，长度超过旋翼系统(6)的半径与远处标尺(3)至旋翼系统(6)的距离之和；近处标尺(2)、远处标尺(3)固定在于旋翼系统(6)的桨盘平面平行的位置，远处标尺(3)至旋翼系统(6)的距离大于近处标尺(2)至旋翼系统(6)的距离。本发明用于旋翼地面试验测试，也可用于风力发电机叶片动态挠度测量。

技术领域

本普通发明属于飞行器领域。

背景技术

旋翼系统在旋转时，桨叶会发生偏转，且偏转的程度随旋翼系统的转速、总距、周期变距等运行参数密切相关。测量桨叶上不同位置的扰度，是表征桨叶偏转的有效办法。类似方法如固定翼飞机机翼加载试验中，通过位移计、激光测量仪、引伸计等装置，可以测出机翼上不同位置的扰度，从而表征机翼的偏转。现有的扰度测量装置必须基于静态的位移测量，至少应保证测量点在垂直扰度方向的偏移量远小于扰度。旋翼系统在不停的旋转，导致测量点垂直于扰度方向的偏移量远大于扰度。因此现有的扰度测量装置不适用旋翼系统中桨叶扰度的测量。

发明内容

本发明提出一种高速旋翼动态挠度测量装置，可对处于高速转动的旋翼进行挠度测量，提供旋翼不同位置的挠度，实现动态测量的功能。

本发明的技术方案是：

一种高速旋翼动态挠度测量装置，包括：

信标装置1、近处标尺2和远处标尺3

信标装置1镶嵌在旋翼系统6的桨叶61内部，位于需要进行扰度测量的测量点611处；

近处标尺2、远处标尺3为普通直尺，长度超过旋翼系统6的半径与远处标尺3至旋翼系统6的距离之和；

近处标尺2、远处标尺3固定在于旋翼系统6的桨盘平面平行的位置，远处标尺3至旋翼系统6的距离大于近处标尺2至旋翼系统6的距离。

信标装置1的窗口131位于于桨叶61的外表面，窗口平面与表面齐平；

信标装置1通过窗口131发出两束非平行的激光束121和122。

信标装置1，包括激光器11、分光棱镜12和壳体13；

激光器11用于产生一束激光束111，射向分光棱镜12，激光束穿过分光棱镜12时，一部分反射形成激光束121，另一部分透射形成激光束122，发出两束激光束；

壳体13对激光器11和分光棱镜12进行封装，从分光棱镜12发出的两束激光束121和122，透过窗口131发射到信标装置1的外部。

窗口131为透明玻璃结构。

近处标尺2为刻度0点位于旋翼系统6的中心轴线62上；

远处标尺3为刻度0点位于旋翼系统6的中心轴线62上。

近处标尺2和远处标尺3平行，两者之间的距离S。

旋翼系统6静态放置时，信标装置1发射的两束激光束，在近处标尺2上形成两个光斑L11和L12，在远处标尺3上形成两个光斑L21和L22；

测量点611静态放置时的初始位置至中心轴线62的距离X1，通过公式X1＝(L11*L22-L11*L12+L11*L12-L12*L21)/(L11+L22-L12-L21)获得；

测量点611静态放置时的初始位置至近处标尺2的距离S1，通过公式S1＝(X1-L11)/(L11-L21)*S获得。