一种基于电晕放电的电空气动力测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，由高压直流电源、分析天平、法拉第笼、电极移动机构和非对称电极组成，所述分析天平位于法拉第笼内部，电极移动机构置于分析天平的上方并穿过法拉第笼，所述非对称电极安装在所述极移动机构上。本发明专利技术采用上述的一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，整体重量轻盈，在保证推力测量精度的同时又降低了结构重量，满足分析天平量程需求，可以根据实验需求灵活调整收集电极翼型、电极间距离、并联的电极单元数量以及收集电极几何形状，分析天平具有0.1mg的精度，可以准确记录电空气动力学装置推力和误差带。学装置推力和误差带。学装置推力和误差带。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电晕放电的电空气动力测量装置


[0001]本专利技术涉及电空气动力学
，尤其是涉及一种基于电晕放电的电空气动力测量装置。

技术介绍

[0002]现有技术中，电空气动力学(Electroaerodynamic，简称为EAD)，是一种在空气中产生推进力的方法，不需要任何移动部件，而且几乎无声。在这种电空气动力装置中，利用高压直流电源和非对称电极电离空气产生离子，离子在高压电场的作用下从发射电极向收集电极加速运动，运动过程中与空气分子发生碰撞，将动量传递给空气分子，从而产生离子风，形成相反方向的推力。目前，电空气动力学已经被研究用于离子泵、喷墨打印、静电除尘、介质阻挡放电和飞机推进中。
[0003]电晕放电要求电极的几何形状不对称，从而在较小的电极附近施加高压电产生强电场电离空气分子形成自持放电。典型的电晕放电几何结构包括导线对圆柱体、导线对翼型、针对网格。将电空气动力装置用于飞机推进的可能性已经得到证实，使用电空气动力装置推进的无人机具有较低的机械疲劳、飞行噪音小和能量利用效率高等优点。在实际应用中，需要对推力和效率等电空气动力装置的关键参数进行定量测量，影响推力和效率的因素包括非对称电极间(发射电极和收集电极)间距，并联的相邻平行电极单元间(两个平行的发射电极或收集电极)间隙，电源电压，翼型几何结构等。因此，需要一种电空气动力测量装置进行推力的测量，为深入研究用于飞机推进的电空气动力装置奠定基础。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，整体重量轻盈，在保证推力测量精度的同时又降低了结构重量，满足分析天平量程需求，可以根据实验需求灵活调整收集电极翼型、电极间距离、并联的电极单元数量以及收集电极几何形状，分析天平具有0.1mg的精度，可以准确记录电空气动力学装置推力和误差带。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，由高压直流电源、分析天平、法拉第笼、电极移动机构和非对称电极组成，所述分析天平位于法拉第笼内部，电极移动机构置于分析天平的上方并穿过法拉第笼，所述非对称电极安装在所述极移动机构上。
[0006]优选的，所述电极移动机构包括立柱滑轨、立柱、伸缩网格，发射电极安装滑块、圆柱木销和底座。
[0007]优选的，所述立柱数量为10根，两侧分别开槽且对称布置，所述伸缩网格共有24根伸缩网格木条，通过所述圆柱木销连接为整体并插接到两侧所述立柱外侧，所述发射极安装滑块数量与立柱数量匹配，内侧端部留有3mm孔。
[0008]优选的，所述立柱滑轨位于一个中部镂空的平板两侧，构成板框，镂空尺寸为310mm
×
156mm
×
10mm，所述立柱滑轨和立柱间配合为燕尾榫槽配合，所述立柱滑轨形式为
燕尾导轨。
[0009]优选的，所述底座包括4根短柱和置于所述分析天平上方的平板，4根所述短柱支撑在所述立柱滑轨所在的板框下方。
[0010]优选的，所述非对称电极包括发射电极和收集电极，所述发射电极以蛇形缠绕方式通过所述发射电极安装滑块固定并伸直；所述收集电极为圆柱形收集电极或翼型收集电极，其两侧边缘打孔，通过所述圆柱木销架设在所述伸缩网格上。
[0011]优选的，所述高压直流电源的高压输出电缆连接所述发射电极的钨丝，所述收集电极外覆铝箔通过所述高压直流电源的地线接地。
[0012]优选的，所述法拉第笼包括金属钢架和紫铜网，所述金属钢架尺寸包络所述分析天平。
[0013]因此，本专利技术采用上述一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，整体重量轻盈，在保证推力测量精度的同时又降低了结构重量，满足分析天平量程需求，可以根据实验需求灵活调整收集电极翼型、电极间距离、并联的电极单元数量以及收集电极几何形状，分析天平具有0.1mg的精度，可以准确记录电空气动力学装置推力和误差带。
[0014]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一种基于电晕放电的电空气动力测量装置的结构示意图；
[0016]图2是本专利技术一种基于电晕放电的电空气动力测量装置的电极移动机构和非对称电极的结构示意图。
[0017]附图标记
[0018]1、高压直流电源；2、分析天平；3、法拉第笼；4、电极移动机构；41、立柱滑轨；42、立柱；43、伸缩网格；44、发射电极安装滑块；45、圆柱木销；46、底座；5、非对称电极；51、发射电极；52、收集电极。
具体实施方式
[0019]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0020]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0021]实施例一
[0022]如图1所示，本专利技术提供了一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，由高压直流电源1、分析天平2、法拉第笼3、电极移动机构4和非对称电极5组成。
[0023]非对称电极5包括发射电极51和收集电极52，高压直流电源1为非对称电极5提供
0
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80kV的直流高压电，高压直流电源1的正极电缆接轻导线后连接发射电极51的钨丝，负极电缆接轻导线后连接收集电极52的外覆铝箔，使收集电极52外覆铝箔通过高压直流电源1的地线接地，避免线缆引起电空气动力装置的测量误差。
[0024]法拉第笼3包括金属钢架和紫铜网，金属钢架尺寸包络分析天平2。分析天平2置于法拉第笼3内部，分析天平2具有0.1mg的精度，可以准确记录电空气动力学装置推力和误差带，法拉第笼3为分析天平2屏蔽离子风的干扰。电极移动机构4置于分析天平2的上方并穿过法拉第笼3，非对称电极5安装在电极移动机构4上。
[0025]如图2所示，电极移动机构4包括立柱滑轨41、立柱42、伸缩网格43，发射电极安装滑块44、圆柱木销45和底座46。底座46包括4根短柱和置于分析天平2上方的平板，4根短柱支撑在立柱滑轨41所在的板框下方。
[0026]立柱滑轨41和立柱42间配合为燕尾榫槽配合，立柱滑轨41形式为燕尾导轨。立柱滑轨41位于一个中部镂空的平板两侧，镂空尺寸为310mm
×
156mm
×
10mm，构成板框。立柱滑轨41表面铺铜光滑处理，易于立柱42在燕尾导轨上水平滑动。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，其特征在于：由高压直流电源、分析天平、法拉第笼、电极移动机构和非对称电极组成，所述分析天平位于法拉第笼内部，电极移动机构置于分析天平的上方并穿过法拉第笼，所述非对称电极安装在所述极移动机构上。2.根据权利要求1所述的一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，其特征在于：所述电极移动机构包括立柱滑轨、立柱、伸缩网格，发射电极安装滑块、圆柱木销和底座。3.根据权利要求2所述的一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，其特征在于：所述立柱数量为10根，两侧分别开槽且对称布置，所述伸缩网格共有24根伸缩网格木条，通过所述圆柱木销连接为整体并插接到两侧所述立柱外侧，所述发射极安装滑块数量与立柱数量匹配，内侧端部留有3mm孔。4.根据权利要求2所述的一种基于电晕放电的电空气动力测量装置，其特征在于：所述立柱滑轨位于一个中部镂空的平板两侧，构成板框，镂空尺寸为310mm
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156mm
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【专利技术属性】
技术研发人员：英毓龙，霍明英，林桐，齐乃明，杨殿亮，李忠剑，
申请(专利权)人：哈尔滨擎天智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：