一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法，涉及浮力测试技术领域，以解决现有浮力测量装置水温控制不精确且不均匀而产生较大测量误差的问题。其包括水箱和机架箱，机架箱上设置有控制器，还包括提升机构以及设置在水箱内的拉绳和滑轮组件，在水箱内壁上设置有用于测量拉绳拉力的测力计，在水箱内设置有加热组件和温度传感器，加热组件以及温度传感器均与控制器和外部电源电连接；该装置的测试方法包括样品预处理、水温控制以及均匀水箱内各水域水温，满足民航技术标准中座椅垫漂浮试验标准的要求。通过实施本技术方案，可有效利用温控加热系统以及水循环系统达到水箱内各水域温度均匀分布，实现精确控温，有效提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法
本专利技术涉及浮力测试
，更具体的是涉及一种用于飞机座垫浮力测量装置及测试方法。
技术介绍
现有国际通用的民航客机设计规范中，对座椅及其组成的坐垫、安全带等有专用技术标准(TSO)和飞机安装座椅的力学要求，如果要求座椅的坐垫有漂浮功能，则坐垫需按民航的技术标准(TSO)中的漂浮坐垫要求测试其漂浮性能；由座椅垫漂浮试验标准FAA-TSO-C72c和CAAC-CTSO-C72c可知，一方面对飞机座垫漂浮的测试水温要求约为85华氏度，即29.4℃左右；另一方面需将飞机座垫沉入至水下深度至少为24英寸连续测量数小时。然而在现有标准规范中仅对试验参数及技术指标进行了明确要求，具体实验装置并没有作规定。经检索发现，在中国专利申请号为CN201310383215.1的专利中公开了一种水域救援装备的浮力测试装置，该技术方案利用控制台控制水平移动机构和竖直移动机构的运动，根据被测物体的形状和大小，使加载杆移动到水面以下的指定位置，可有效解决测试过程中被测试体安放不方便，受力中心不稳而产生较大测试误差的问题；且采用滑轮式浮力检测机构，利用滑轮显著减轻了劳动强度，保证受力中心的稳定性；然而该技术方案仍然存在以下不足之处：检测出的数据波动性较大，实验中存在干扰性因素导致实验的结果有较大的偏差，不能完全达到测试的要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中飞机座垫漂浮测试存在较大测量误差的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于飞机座垫浮力测量装置，利用加热组件对水箱内的水进行加热，保持水温恒定，降低因水温带来的测量误差。本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种用于飞机座垫浮力测量装置，包括水箱和与水箱紧邻设置的机架箱，所述机架箱的上方设置有控制器以及与控制器电连接的控制面板，还包括安装在水箱侧壁上端的提升机构以及设置在水箱内的拉绳和滑轮组件，所述拉绳的一端用于与漂浮在水箱内的飞机座垫底部连接，另一端绕过滑轮组件与提升机构连接，在水箱内壁上设置有用于测量拉绳拉力的测力计，在水箱内设置有加热组件和温度传感器，所述加热组件以及温度传感器均与控制器和外部电源电连接。本专利技术基础方案的工作原理为：采用上述测量装置进行飞机座垫浮力测量时，首先在水箱内加入适量的测试用水，再依次将加热管、循环水泵、温度传感器以及控制系统的电源打开，在控制器的芯片内将设置温度阀值为座椅垫漂浮试验标准中指定的温度29.4℃，当控制器芯片接收到温度传感器采集的实验温度大于或小于温度阀值时，控制器芯片向多根加热管发出加温或停止加温指令；且直接经过控制器控制加热组件对水箱内的水进行加热，其控制精度准确，可有效提高测量精度。在加热完成后，利用提升机构将待测飞机座垫样品拉至水面以下600mm-620mm深度处，再利用测力计测量拉绳的拉力，当测力计上数据稳定后，测力计连续测量的拉力值便可得到座垫的浮力值曲线，完成测量，可准确测定浮力值，记录测试过程中的最大值和最小值。优选地，在水箱侧壁的底部开设有下循环水口，且在水箱侧壁位于下循环水口的上方开设有上循环水口，所述上循环水口和下循环水口经管道与循环水泵连接。利用循环水泵可使得水箱内各水域温度均匀分布，避免飞机座垫漂浮的测试水温不均匀而产生较大测量误差的问题。优选地，所述循环水泵设于靠近下循环水口的一端，所述上循环水口经竖直设置的管道与循环水泵连接。水箱内的水由于重力作用经竖直设置的管道、循环水泵和下循环水口循环进入水箱内，无需提供额外动力源，且调节循环水泵流量可有效调剂水箱内循环水流速度，可使得水箱内各水域温度均匀分布，且经多点测量水箱内温度，测试点的温度偏差小于0.2℃，可直接通过控制器控制循环水泵的启闭，实现智能化控制，提高水箱内各水域水流活性。优选地，所述拉绳在与摇轮连接一端设置有拉环，所述测力计上设置有与拉环匹配的拉钩；当拉环与拉钩连接时，待测飞机座垫距离水面深度为600mm-620mm。适应民航技术标准中座垫漂浮实验要求，且直接将拉环悬挂于测力计的拉钩上便可测得待测座垫浮力值，操作简单。优选地，当拉环与拉钩连接时，待测座垫样品位于上循环水口和下循环水口之间。为了适应民航技术标准，在待测座垫样品位于指定水深测量过程中，其周围水温始终保持在指定温度，将待测座垫样品设于上循环水口和下循环水口之间，可保证其周围各区域的水均具有较好循环效果，保持水温均匀，提高测量精准度。优选地，所述滑轮组件包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和第二定滑轮均固定在水箱底部的内表面上，且第一定滑轮和第二定滑轮的固定高度相同，绕滑轮组件两侧的拉绳沿竖直方向延伸。由两个定滑轮组成的滑轮组件，且两个定滑轮位于同一水平面的不同位置，可将拉绳曲率半径增大，增大拉绳作业空间，保证拉绳受力的稳定性。优选地，所述加热组件包括设于水箱底部的多根加热管，多根所述加热管均与水箱内壁固定连接，且多根加热管分别沿水箱内侧的水平方向延伸铺设。经下循环水口进入水箱内的水需经过水平铺设的加热管加热后向上循环流动，保证循环流动的水体可得到均匀加热后再进入循环系统，进一步保证水箱内各水域温度均匀分布。优选地，在所述水箱内竖直设置有刻度标尺。用以监测待测座垫样品进入民航技术标准中座垫漂浮实验要求所指定深度。优选地，所述提升机构为摇轮，所述拉绳与摇轮连接；所述测力计为高精度数显拉力计。通过摇轮将待测样品拉到合适的位置，其结构简单，操作方便；且高精度数显拉力计可在相同时间间隔采集并记录浮力值，得到浮力随时间变化的曲线，捕捉座垫样本在浮力测试过程中的最大值和最小值，进而可计算持续时间内的浮力损失率。优选地，在所述水箱的底部开设有排水口。完成测试后，打开排水口处的阀门，水箱内的水可随排水口流出，便于更换用水以及调节水箱内水量。优选地，在所述水箱的底部均匀安装有四个滚轮。便于移动水箱。一种用于飞机座垫浮力测量方法，具体利用上述浮力测量装置进行测量，该方法具体包括以下实施步骤：对待测试的飞机座垫样品进行样品预处理，所述样品预处理为极限温度预处理或常温预处理；向水箱中加入测试用水；所述测试用水的水面高度大于620mm；利用加热组件以及温控系统加热所述测试用水至预设温度29.4℃-30℃；利用循环水泵循环所述水箱中的所述测试用水；获取所述水箱中水箱边角以及中心多个测试点的温度，用于判断所述水箱内各水域的温度是否均达到测试温度标准；基于对多个所述测试点的测量,计算多个所述测试点温度的最大值与最小值之间的差值；判断所述差值是否小于0.2℃；若所述差值小于0.2℃时，将飞机座垫置于所述水箱内所述测试用水的水面下600-620mm处；若所述差值大于等于0.2℃，继续循环所述水箱内的测试用水，直到多个所述测试点的温度之间的差值小于0.2℃；测试所述飞机座垫的浮力值；基于对所述浮力值进行测量后,再每间隔0.5小时测试一次浮力值，每次测试完成后对飞机座垫进行挤压处理，排出飞机座垫内浸入的水分；获取并记录多次测试的浮力值。优选地，所述极限温度预处理包括处理步骤a或处理步骤b，所述处理步骤a为在实验前将座垫样品在-40℃环境下预处理8小时，预处理结束后10min内进行实验；所述处理步骤b为在实验前将座垫样品在60℃的环境下预处理8小时，预处理结束后10min内进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞机座垫浮力测量装置，包括水箱和与水箱紧邻设置的机架箱，所述机架箱的上方设置有控制器以及与控制器电连接的控制面板，其特征在于：还包括安装在水箱侧壁上端的提升机构以及设置在水箱内的拉绳和滑轮组件，所述拉绳的一端用于与漂浮在水箱内的飞机座垫底部连接，另一端绕过设置在水箱底部的滑轮组件与提升机构连接，在水箱内壁上设置有用于测量拉绳拉力的测力计，在水箱内设置有加热组件和温度传感器，所述加热组件以及温度传感器均与控制器和外部电源电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机座垫浮力测量装置，包括水箱和与水箱紧邻设置的机架箱，所述机架箱的上方设置有控制器以及与控制器电连接的控制面板，其特征在于：还包括安装在水箱侧壁上端的提升机构以及设置在水箱内的拉绳和滑轮组件，所述拉绳的一端用于与漂浮在水箱内的飞机座垫底部连接，另一端绕过设置在水箱底部的滑轮组件与提升机构连接，在水箱内壁上设置有用于测量拉绳拉力的测力计，在水箱内设置有加热组件和温度传感器，所述加热组件以及温度传感器均与控制器和外部电源电连接。2.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：还包括水循环装置，所述水循环装置包括在水箱侧壁底部开设的下循环水口以及在水箱侧壁位于下循环水口的上方开设的上循环水口，所述上循环水口和下循环水口经管道与循环水泵连接。3.根据权利要求2所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述循环水泵设于靠近下循环水口的一端，所述上循环水口经竖直设置的管道与循环水泵连接。4.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述拉绳在与摇轮连接一端设置有拉环，所述测力计上设置有与拉环匹配的拉钩；当拉环与拉钩连接时，待测飞机座垫距离水面深度为600mm-620mm。5.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述滑轮组件包括第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和第二定滑轮均固定在水箱底部的内表面上，且第一定滑轮和第二定滑轮的固定高度相同，绕滑轮组件两侧的拉绳沿竖直方向延伸。6.根据权利要求1所述的一种用于飞机座垫浮力测量装置，其特征在于：所述加热组件包括设于水箱底部的多根加热管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘又瑞，李志强，于新华，苏正良，李文艳，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51