[发明专利]一种内嵌式压敏涂料测量试验系统及试验方法

说明书

本发明公开了一种内嵌式压敏涂料测量试验系统和方法，该系统包括用于实现压敏涂料荧光图像采集的成像装置、用于提供压敏涂料涂层的激励光照射的激励光源，激励光源分布于成像装置周围，成像装置采集的压敏涂料涂层荧光图像传输至图像采集计算机，图像采集计算机计算风洞试验模型内流流道表面压力分布数据。该试验方法和试验系统为进气道等内流流场模型表面压敏涂料压力分布数据测量问题提供了一种解决方案。

技术领域

本发明涉及空气动力学试验领域，具体涉及一种内嵌式压敏涂料测量试验系统和方法。

背景技术

压力敏感涂料测压技术是一种具有广阔发展前景的非接触式光学测压技术，其具有对流场干扰小，高空间分辨率等特点，在国外被广泛应用于各种风洞测压试验中。

但压敏涂料试验主要用于飞行器外流，测量模型表面压力分布数据。在进气道等内流流道中同样存在模型表面压力分布数据测量的强烈需求。这种内流压敏涂料测量场景，一种方式是通常通过在模型上开孔，利用内窥镜插入到测量部位进行试验，另一种方式是直接将进气道一侧壁面应用光学玻璃制造，形成透明的光学通道。这两种方式各自存在较大的缺陷，采用第一种方式需要将内窥镜及相机置于风洞流场中，在高速风洞中存在巨大的安全隐患，采用第二种方式虽然能够避免安全隐患，但是飞行器进气道内外表面型面不规则，光学玻璃加工难度及成本巨大，对于某些复杂的进气道，这种方式无法实施。

发明内容

发明目的

为了克服上述现有内流压敏涂料压力测量技术的不足，本发明提供了一种内嵌式压敏涂料测量试验方法和试验系统。基于微型板基成像相机系统，组合特定波长的LED光源，组成一套微型压敏涂料试验装置，该装置可内嵌于风洞试验模型内部，并与风洞外部数据采集计算机相连接，共同组成一套压敏涂料试验系统，用于进气道等内流流道内表面压力分布测量风洞试验。

发明技术解决方案

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

由微型板基成像相机成像芯片、微型镜头及基板构成内嵌组件的核心成像器件，由LED灯珠、LED基板组成核心激励光源器件。成像器件通过微型板基成像相机基板和激励光源LED基板集成到一起，形成一体化微型压敏涂料内嵌组件。其中，微型板基成像相机通过微型板基成像相机基板嵌入安装于框型LED基板上，微型板基成像相机成像芯片前部设有镜头安装接环，微型镜头通过安装接环固定到微型板基成像相机上，微型板基成像相机控制电路接口安装在微型板基成像相机基板上，LED光源电路接口安装在LED基板上，LED灯珠和成像芯片安装在LED基板的同侧，微型板基成像相机图像数据通过电路接口传输至图像采集计算机。除外部电源及图像采集计算机外，该系统的其余部分组成内嵌组件，外部电源通过LED电路接口及微型板基成像相机控制电路接口为该内嵌组件提供电力。

进行进气道等内流流道内表面压敏涂料压力分布测量试验时，待测区对侧位置加工腔体，将内嵌组件置于腔体内，并将图像采集线缆及电源线缆连接至风洞外侧的供电电源及图像采集计算机，形成进气道等内流流道内表面压敏涂料压力测量试验能力。

本发明的优点

本发明的优点在于：

(1)内嵌组件微型化，能够内嵌于风洞试验模型内，实现进气道等内流流道内表面压敏涂料测量试验。

(2)成像功能与激励光照明功能统一集成到内嵌组件中，方便和简化了内嵌组件在飞行器模型上的安装。

附图说明

图1为本发明的一种内嵌式压敏涂料测量试验试验系统的结构示意图。

图2为内嵌组件在进行内流流道内表面压敏涂料测量时安装示意图。