面向低温风洞试验段露点测量的检修平台及使用方法技术

本发明专利技术公开了面向低温风洞试验段露点测量的检修平台及使用方法，涉及风洞测试技术领域，所述检修平台用于对露点测量系统进行检修，所述检修平台包括：一个主体管路和两个观察管路，观察管路与主体管路连通，所述主体管路两端分别设有用于安装露点测量系统中发射接收一体化模块和光学反射单元的接口，其中一个观察管路一端与主体管路一端侧面连接，另一个观察管路一端与主体管路另一端侧面连接，两个观察管路的另一端均设有密封观察窗，所述主体管路上设有气源进出接口，本发明专利技术能够对露点测量系统进行校验

【技术实现步骤摘要】
面向低温风洞试验段露点测量的检修平台及使用方法


[0001]本专利技术涉及风洞测试
，具体地，涉及面向低温风洞试验段露点测量的检修平台及使用方法
。

技术介绍

[0002]低温高雷诺数风洞是进行大型飞机
、
先进战机和往返大气层航天飞行器研制过程中进行复杂粘性流场性能研究必不可少的设备
。
与常温风洞不同，低温风洞运行介质为低温，从而对风洞中水蒸汽浓度控制提出了严格要求，以避免水汽在测试模型表面结霜
/
结冰，影响风洞模型试验测试精度
。
为此，在低温跨声速风洞降温前的清洗干燥过程中，需将水汽降低到足够低的水平
。
露点，也称为露点温度，是气体中水汽在保持压力不变的条件下
、
降温到凝结成露或结霜时的温度
。
它可用于表征气体中水汽含量
。
根据低温风洞设计需求，在低温风洞清洗和降温过程中需对气体露点进行在线监测，露点测量范围为
‑
100℃
～
20℃
，其中，
‑
100℃
～
‑
80℃
露点范围，测量误差小于
±
2℃
，
‑
80℃
～
20℃
露点范围，测量误差小于
±
1℃。
当前，风洞露点测量主要采用冷镜式露点仪进行气体抽取式测量
。
抽取式露点测量中，露点测量结果会受到管路对水汽的吸脱附效应影响，造成测量结果的误差，甚至错误
。
冷镜式露点仪镜面还容易受到污染，影响测量精度，并且，冷镜式露点仪在极低露点条件下测量响应时间较长
(
例如，露点温度低于
‑
80℃、
响应时间达到
10
分钟左右
)。
[0003]为了解决冷镜式露点仪在测量时存在的问题，现有技术中设计了一种解决方案，如
CN115655639A
‑
一种低温风洞试验段高动态露点原位在线测量系统，该系统后续中简称为露点测量系统，该系统能够实施高频响
、
实时高精度露点监测，为风洞降温程序实施提供判据，为试验过程中水汽浓度及变化检测
、
雷诺数计算提供气体状态参数，申请人发现使用该系统前需要先进行校验，否则容易出现测量不准确的情况，而现有技术中缺乏适用于该系统的校验方案
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是对露点测量系统进行校验
。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了面向低温风洞试验段露点测量的检修平台，所述校验平台用于对露点测量系统进行检修，所述检修平台包括：
[0006]一个主体管路和两个观察管路，观察管路与主体管路连通，所述主体管路两端分别设有用于安装露点测量系统中发射接收一体化模块和光学反射单元的接口，其中一个观察管路一端与主体管路一端侧面连接，另一个观察管路一端与主体管路另一端侧面连接，两个观察管路的另一端均设有用于调试光路的观察窗，所述主体管路上设有气源进出接口，所述主体管路的长度与露点测量系统在风洞试验段安装时的长度相同，以创造风洞试验段应用时所需的测试环境
。
[0007]其中，本专利技术校验的原理为将露点测量系统与检修平台对接，通过露点发生器对主体管路进行吹气，然后测量获得露点测量系统的测量数据，将测量数据与标准数据进行
比较，进而能够对露点测量系统进行校验，其中设置两个观察管路便于对露点测量系统中发射接收一体化模块和光学反射单元中的光路信息进行观测，主体管路是用于模拟风洞试验段，风洞试验段的长度约为
2.6m
，因此，通过这个主体管路来构建这一个长度约为
2.6m
的光腔
。
两个观察窗是用于调节接发射接收一体化模块和光学反射单元，因为这两个单元安装上以后，就无法对内部进行调节了
。
具体调节过程是：先把观察窗打开，然后，进行光路的测试，看光路是否对齐，如果没有对齐，就手动调整，调整到位后，再加上密封光学窗
。
[0008]所述用于安装露点测量系统中发射接收一体化模块和光学反射单元的接口为法兰盘，分别用于连接和密封发射接收一体化模块和光学反射单元
。
[0009]其中，法兰盘为中空结构，这样可以通过观察窗伸手或用工具伸入进去，对发射接收一体化模块和光学反射单元中的部件进行位置调整，在安装的时候，法兰盘是需要进行密封的，具体密封措施是：利用柔性的铜垫圈，通过施压拧紧的预应力，夹紧垫片实现密封
。
[0010]在一些实施方式中，主体管路包括多个依次连接的主体管路段
。
其中，设计为由多个依次连接的主体管路段连接组成主体管路的目的是方便调节主体管路的长度
。
[0011]在一些实施方式中，主体管路段之间通过法兰盘连接，通过法兰盘连接方便安装和拆卸
。
[0012]在一些实施方式中，主体管路和观察管路外表面均设有加热单元，利用加热单元可以加热除去管路中的水汽保障校验的准确性
。
[0013]在一些实施方式中，其中一个观察窗用于观察发射接收一体化模块对应的光路信息，另外一个观察窗用于观察光学反射单元对应的光路信息
。
在设备装配过程中，打开观察窗后，可以通过观察窗对发射接收一体化模块
、
光学反射单元进行调节
。
[0014]在一些实施方式中，所述气源进出接口分别与输入气管和输出气管的一端连接，输入气管的另一端通过三通阀与第一路输入
、
第二路输入和第一路输出连接，第一路输入接由露点发生器产生的标准湿气，第二路输入接氮气，第一路输出接输入气管；输出气管的另一端通过三通阀与第三路输入
、
第二路输出和第三路输出连接，第三路输入接输出气管，第二路输出与露点仪连接，第三路输出与真空泵连接
。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种所述的面向低温风洞试验段露点测量的检修平台的使用方法，所述方法包括：
[0016]步骤1：对主体管路两侧的接口进行清洗；
[0017]步骤2：将发射接收一体化模块和光学反射单元安装在主体管路两端，并通过观察窗对露点测量系统进行调节，确保露点测量系统的测试光路正常；
[0018]步骤3：对主体管路和观察管路进行清洗；
[0019]步骤4：开启露点发生器，将露点测量系统的测量数据与气源出口处连接的露点仪的测量数据进行比较，基于比较结果判断是否需要对露点测量系统进行检修
。
其中，在本方法中露点是指气体中的水汽结露的温度值，这反映了气体中的水汽浓度或含量，因此，通过对露点进行测量，可以知道空气的干燥程度
。
一般而言，我们生活中的空气露点值是
20℃...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
面向低温风洞试验段露点测量的检修平台，其特征在于，所述检修平台用于对露点测量系统进行检修，所述检修平台包括：一个主体管路和两个观察管路，观察管路与主体管路连通，所述主体管路两端分别设有用于安装露点测量系统中发射接收一体化模块和光学反射单元的接口，其中一个观察管路一端与主体管路一端侧面连接，另一个观察管路一端与主体管路另一端侧面连接，两个观察管路的另一端均设有用于调试光路的观察窗，观察窗与观察管路之间进行密封，所述主体管路上设有气源进出接口，所述主体管路的长度与露点测量系统在风洞试验段安装时的长度相同
。2.
根据权利要求1所述的面向低温风洞试验段露点测量的检修平台，其特征在于，所述用于安装露点测量系统中发射接收一体化模块和光学反射单元的接口为法兰盘，分别用于连接和密封发射接收一体化模块和光学反射单元
。3.
根据权利要求1所述的面向低温风洞试验段露点测量的检修平台，其特征在于，主体管路包括多个依次连接的主体管路段
。4.
根据权利要求1所述的面向低温风洞试验段露点测量的检修平台，其特征在于，主体管路和观察管路外表面均设有加热单元
。5.
根据权利要求1所述的面向低温风洞试验段露点测量的检修平台，其特征在于，其中一个观察窗用于观察发射接收一体化模块对应的光路信息，另外一个观察窗用于观察光学反射单元对应的光路信息
。6.
根据权利要求1所述的面向低温风洞试验段露点测量的检修平台，其特征在于，所述气源进出接口分别与输入气管和输出气管的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，阮俊，阚瑞峰，许振宇，顾正华，赵少美，张文清，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：