新型六分量光纤天平研制

发布时间：2024-03-11 00:10

　　风洞天平测量系统是气动力试验中最基础、最重要的测量设备,风洞天平的精准度决定着气动力试验的可靠性。随着高超声速风洞气动力试验的测量要求越加严苛,对天平测量系统的精准度要求也越来越高。传统的电阻式应变天平在高温试验条件下存在温度效应、电磁干扰等问题,很难满足高超声速风洞试验的精准度需求。因此,如何引入新的天平技术以确保天平在特殊使用环境下的稳定性是目前亟待解决的问题。光纤应变计相较于传统电阻式应变计具有抗电磁干扰、耐高温、灵敏度高等优点,本文创新地将光纤法珀应变计引入六分量杆式天平的设计中,以解决电阻式天平的现有不足。首先,结合光纤法珀应变计的特性对天平结构进行适应性设计,以杆式六分量天平为基础,完成六分量光纤天平的结构设计。并对天平结构进行有限元应力分析,实现强度校核。在此基础上完成了六分量光纤天平的加工。然后,根据光纤法珀应变计的安装要求对该六分量光纤天平的走线方案和应变计输出组桥模式进行分析与设计,并研究了光纤法珀应变计的焊接安装工艺,发现目前存在的安装工艺问题。为避免应变计安装过程对六分量光纤天平造成不必要的破坏,减小研制过程的损失,本文提出相应的解决方案:利用同期研制的三分量光...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2四分量两槽式光纤天平

新型六分量光纤天平研制好测量出气动力系数，光纤天平系统的数据分散度更小，试验验证了光纤天平输出不受射频电磁干扰的优点[26]。美国弗吉尼亚理工学院，在超音速风洞中利用光纤应变计与传统应变计六分量天平上进行了圆锥模型的对比试验。结果显示电阻应变计与光纤应变计具有较好的输一致性[27....

图2.1光纤光栅传感原理图

图2.2微弯型光纤应变计工作原理

图2.2微弯型光纤应变计工作原理起光纤的微弯，从而改变出射光的强度，信号经光纤传输时受应变作用，发生相位时，干涉光的相位差变化就反映了应变的敏度高，目前常用相位调制型光纤应变计变测量技术是目前较为成熟的光纤应变测射光经过起偏器产生偏振光，通过应变计生变化，从而改变偏振光的相位....

图2.3偏振光纤应变计

图2.2微弯型光纤应变计工作原理变引起光纤的微弯，从而改变出射光的强度，解调对。：光信号经光纤传输时受应变作用，发生相位变化干涉时，干涉光的相位差变化就反映了应变的变化，是灵敏度高，目前常用相位调制型光纤应变计有光纤珀应变测量技术是目前较为成熟的光纤应变测量技术：入射光经过起....

本文编号：3925526