用磁传感器测量流体流相对于空气动力表面的定向的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用磁传感器测量流体流相对于空气动力表面的定向的装置。一种用于使用磁传感器测量流体流相对于特别是飞机的空气动力表面的定向的装置。所述测量装置（1A）包括：基板（2A），其旨在布置在空气动力表面（SA）上；成型元件（3A），其在其端部中的一个处连接到基板（2A）并构造成在流体流（E）的影响下定向；磁体（4A），其固定到成型元件（3A）并构造成产生磁场；以及测量元件（5A），其构造成测量所述磁场的值，并将磁场的该测量值转换成指示流体流（E）的方向的角度值；测量装置（1A）因此使得可实时地测量和提供数值角度值，可以利用该数值角度值以高精度限定流体流（E）相对于空气动力表面（SA）的方向。表面（SA）的方向。表面（SA）的方向。

【技术实现步骤摘要】
用磁传感器测量流体流相对于空气动力表面的定向的装置


[0001]本专利技术涉及一种用于测量流体流相对于尤其是交通工具并且特别是飞机的空气动力表面的定向的装置。在本专利技术的上下文中，“流体流”应理解为气态流体的流动，并且特别是空气的流动。

技术介绍

[0002]在航空领域中，越来越严格的标准和越来越高的客户期望特别是在安全性、舒适性、降噪和油耗方面提高了要求。对于飞机，例如运输机，这些标准高度依赖于空气动力学性能。
[0003]飞机的空气动力学性能可通过对其结构、并且特别是其暴露于气流的外表面的巧妙设计而得到显著改善。因此，对这些流动具有很好的理解是很重要的。
[0004]一种用于分析飞机或一件飞机设备或例如机翼的飞机的一部分的表面上的流体流并且通常是空气流的通常方法包括将线（通常为尼龙或绒线）附接到所讨论的表面。然后，飞机在飞行中或在风洞中经受测试，在此期间，例如使用摄像机来记录表面的图像。通过视觉观察这些线在流体流的作用下的行为，可以知道流体流的方向并识别潜在的分离现象。
[0005]尽管如此，这种常规方法并不完全令人满意。实际上，现代飞机具有越来越精细的结构，其具有复杂的形状，对于该复杂的形状，特别是由于在观察对应区域方面的问题，此方法很难或甚至不可能实施。然而，这些复杂的形状通常代表对于流体流动分析具有重要意义的区域。
[0006]此外，必须安装以在测试期间记录这些线的行为的图像记录装置是重且昂贵的，特别是在有时需要一个或多个其他飞机伴随测试飞机的测试飞行的情况下。
[0007]此外，并且尤其是，对这些线的视觉观察并不提供将使得可能表征流体流或分离现象的精确的数值测量。因此，并且特别是，不可能将测试结果与数值模拟结果进行比较。此外，某些认证要求高于简单的视觉观察的精度水平。而且，也不可能使用这种常规方法来实时分析测试结果。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在通过提出一种用于测量流体流相对于特别是飞机的空气动力表面的定向的装置来弥补这些缺点。
[0009]根据本专利技术，所述测量装置至少包括：
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基板。其旨在布置在所述空气动力表面上；
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成型元件，所述成型元件在其端部中的一个处连接到所述基板，并且构造成在所述流体流的影响下沿与所述流体流的方向相对应的方向定向；
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磁体，其被固定到所述成型元件并且被构造成产生磁场；以及
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至少一个测量元件，其被构造成测量由所述磁体产生的所述磁场的值，所述值
是所述流体流的方向的函数。
[0010]此外，在一个优选实施例中，所述测量单元被构造成将由所述磁体产生的所述磁场的测量值转换成指示所述流体流的方向的角度值。
[0011]因此，本专利技术使得可具有数值，特别是相对于如下文所述的参考轴线限定的所述角度值，所述数值实时地提供流体流相对于空气动力表面的方向的非常精确的指示。
[0012]因此，所述测量装置使得可具有可用于后续处理的数值，例如用于与通过数值模拟产生的测量结果进行比较。
[0013]有利地，所述测量装置另外还包括处理单元，其被构造成至少处理由所述测量单元发送的角度值。在一个特定实施例中，所述处理单元被构造成基于所述角度值而在各种可能的标准中确定空气动力学行为标准。
[0014]在第一实施例中，所述成型元件以如下方式构造，即：使得它能够在平面中定向，并且所述测量单元被构造成将由所述磁体产生的所述磁场的测量值转换成所述平面中的角度值。
[0015]此外，在该第一实施例的一个特定实施例中，所述成型元件包括翅片，所述翅片设置有突出元件，所述突出元件被构造成在所述成型元件和所述基板之间形成枢轴连接。
[0016]此外，在第二实施例中，所述成型元件以如下方式构造，即：使得它能够在空间中定向，并且所述测量单元被构造成将由所述磁体产生的所述磁场的测量值转换成空间中的角度值。
[0017]此外，在该第二实施例的一个特定实施例中，所述成型元件包括设有顶点的旋转锥体，并且所述锥体借助于连接线来附接到所述基板，所述连接线的第一端被附接到所述基板，并且所述连接线的第二端被附接到所述锥体的所述顶点。
[0018]此外，在一个特定实施例中，所述测量单元包括微机电（或MEMS）类型的磁传感器。
[0019]此外，并且有利地，所述测量单元被构造成还将由所述磁体产生的所述磁场的测量值发送到所述处理单元，并且其中，所述处理单元被构造成将所述磁场的此测量值与预定极限值比较，并且如果所述磁场的所述测量值高于此极限值，则生成警报。
[0020]此外，在一个特定实施例中，所述测量单元包括至少一个辅助传感器，所述辅助传感器能够测量除所述磁场之外的至少一个辅助参数，例如温度或压力。
附图说明
[0021]附图将使得容易理解可如何实施本专利技术。在这些图中，相同的附图标记表示相似的元件。
[0022]图1是用于测量流体流的定向的装置的第一实施例的侧向剖面图。
[0023]图2是根据该第一实施例的测量装置的分解透视图。
[0024]图3是用于测量流体流的定向的装置的第二实施例的示意图。
[0025]图4是磁体和测量单元的示意性透视图，其用于图示对该磁体在平面中产生的磁场的测量。
[0026]图5是测量单元的示意性透视图，其用于图示对该磁体在空间中产生的磁场的测量。
[0027]图6是飞机的一部分的示意性透视图，其示出了一个机翼和一个发动机，测量单元
已被安装在该部分上。
具体实施方式
[0028]根据图1和图2中的第一实施例1A以及根据图3中的第二实施例1B示意性地描绘了用于说明本专利技术的测量装置。为清楚起见，在下面的描述中，第一和第二实施例的用于相同功能的元件使用相同的附图标记（2、3、4、...）来标识，为第一实施例的元件对上述附图标记添加了字母A，并且为第二实施例的元件添加了字母B。
[0029]测量装置1A、1B旨在测量流体流相对于空气动力表面的参数。尽管非排他地，测量装置1A、1B特别是可用于测量飞机的一部分或者特别是运输机的一件飞机设备的外表面上的流体流的方向，如下文所述。
[0030]“流体流”应理解为气态流体在表面上的移动。在测量装置1A、1B被应用于飞机的优选情况下，假定该流体为空气，并且假定该表面为飞机的外表面，将在该外表面上研究流体流。
[0031]“空气动力表面”应理解为任何表面，特别是具有成型形状（profiled shape）的表面，该表面可暴露于流体流，通常具有促进升力和最小化阻力的目的。最小化阻力的一种方式在于设计空气动力表面，该空气动力表面以如下方式成形，即：使得流体流保持附着，也就是说，流的流线沿循所述表面的轮廓。另一个目标通常在于避免流分离，这在航空学中可导致不期望或甚至危险的事件，例如失速。
[0032]测量装置1A、1B的目的在于测量图1、2和3中的箭头E所示的流体流相对于空气动力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量流体流相对于特别是飞机的空气动力表面的定向的装置，所述测量装置（1A、1B）至少包括：
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基板（2A、2B），其旨在布置在所述空气动力表面（SA）上；
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成型元件（3A、3B），所述成型元件（3A、3B）在其端部中的一个处连接到所述基板（2A、2B），并且构造成在所述流体流的影响下沿与所述流体流的方向相对应的方向定向；其中，所述装置另外还包括：
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磁体（4A、4B），其被固定到所述成型元件（3A、3B）并且被构造成产生磁场（CM）；以及
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至少一个测量元件（5A、5B），其被构造成测量由所述磁体（4A、4B）产生的所述磁场（CM）的值，所述值是所述流体流的方向的函数。2.如权利要求1所述的测量装置，其中，所述至少一个测量元件（5A、5B）被构造成将由所述磁体（4A、4B）产生的所述磁场（CM）的测量值转换成指示所述流体流的方向的角度值。3.如权利要求2所述的测量装置，其中，它另外还包括处理单元（6A、6B），所述处理单元（6A、6B）被构造成至少处理由所述测量单元（5A、5B）发送的角度值。4.如权利要求3所述的测量装置，其中，所述处理单元（6A、6B）被构造成基于所述角度值来确定空气动力学行为标准。5.如权利要求1至4中任一项所述的测量装置，其中，所述成型元件（3A）以如下方式构造，即：使得它能够在平面（P）中定向，并且其中，所述测量单元（5A）被构造成将由所述磁体（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：JL，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：