一种旋翼载荷测量系统技术方案

本发明专利技术属于测量技术，涉及一种旋翼载荷测量系统。本发明专利技术旋翼载荷测量系统在直升机桨叶上铺设光纤光栅，光纤光栅经光纤连接到设置在旋翼轴顶端的光纤光栅解调仪，而且机舱上设置有用于遥控光纤光栅传感解调仪的遥控器。其中，所述光纤光栅传感解调仪包括电源模块、光源模块、数据采集模块、数据记忆模块、GPS模块和遥控模块。在直升机进入测量状态后，本发明专利技术通过遥控器来控制数据的记存，待测试完毕后，将数据存储卡取下，将数据导入计算机进行处理和分析。本发明专利技术旋翼载荷测量系统通过无线传输实现控制，避免了向机舱内引线和安装光集流环的麻烦，而且不需要用到成本较高的集流环，而采用较为通用的模块器件，因此有效降低了测量成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量技术，涉及一种旋翼载荷测量系统。
技术介绍
请参阅图1，其是一种现有技术直升机旋翼载荷测量系统的示意图，其采用电测法进行测量，其过程如下在桨叶3上粘贴电阻应变片1，连接该电阻应变片1的导线2沿桨叶3向内延伸到桨毂4，并从旋翼轴上端7进入中空的旋翼轴5，穿过主减速器6并引下到旋翼轴下端8的集流环旋转部分11。电信号通过电刷13传导到集流环不转部分12，通过集流环后的信号经导线传输后进入应变采集仪15，最后由计算机16完成数据的采集和记存，供处理和分析用。请参阅图2，其是另一种现有技术直升机旋翼载荷测量系统的示意图，其采用光纤光栅传感技术进行直升机旋翼载荷测量，其过程是如下在桨叶3上粘贴光纤光栅18，光纤 20沿桨叶3向内延伸到桨毂4，多路光纤通过光纤耦合器19汇成一路光纤，并从旋翼轴上端7中空的旋翼轴5，再引到集流环旋转部分11，光信号通过两个对心光纤21传输到集流环不转部分12，光纤解耦器23将一路光纤还原成多路光纤，进入到普通光纤光栅传感解调仪M，最后由计算机16完成数据的采集和记存，供处理和分析用。现有技术的旋翼载荷测量系统是这样安装的先将直升机的桨毂4、旋翼轴5和主减速器6拆下，将集流环旋转部分固定于旋翼轴下端8，将集流环不转部分通过螺栓固定于机舱17顶部，安装主减速器6、旋翼轴5、桨毂4于直升机机体上，在将已铺好光纤光栅18 或电阻应变片1并做了标定的桨叶3装上，经调试无误后进行直升机旋翼载荷的飞行测量。然而安装集流环时需要将桨叶3、桨榖4、旋翼轴5和主减速器6拆下再装上，一般需要一个班组8人两个工作日，因此操作不方便。而且光纤从桨叶经旋翼轴布局到机舱上， 使得布局复杂，降低了可靠性，另外，集流环价格昂贵，使得测量成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量简单、成本低的旋翼载荷测量系统。本专利技术的技术方案是一种旋翼载荷测量系统，其在直升机桨叶上铺设光纤光栅， 光纤光栅经光纤连接到设置在旋翼轴顶端的新型光纤光栅解调仪，而且机舱上设置有用于遥控新型光纤光栅传感解调仪的遥控器。所述新型光纤光栅传感解调仪包括电源模块、光源模块、数据采集模块、数据记忆模块、GPS模块和遥控模块，其中，所述电源模块通过电源线分别与光源模块、数据采集模块、数据记忆模块、GPS模块、遥控模块相连；所述数据记忆模块通过数据线分别与GPS模块、遥控模块以及数据采集模块相连；另外，所述光源模块以及数据采集模块均连接有光纤。所述数据记忆模块带有数据存储卡。本专利技术的优点是本专利技术旋翼载荷测量系统置于桨毂顶部，通过无线传输实现控制，避免了向机舱内引线和安装光集流环的麻烦，从而能够更便捷地进行直升机旋翼载荷测量，同时减少旋翼载荷飞行实测数据处理中的飞行状态识别工作量，而且不需要用到成本较高的集流环，而采用较为通用的模块器件，因此有效降低了测量成本，因此具有较大的实际应用价值。附图说明图1是一种现有技术旋翼载荷传统电测法的示意图；图2是另一种现有技术旋翼载荷光纤光栅传感测量方法的示意图；图3本专利技术旋翼载荷测量系统一较佳实施方式的示意图；图4本专利技术的旋翼载荷测量系统的原理示意图；其中，1电阻应变片、2导线、3桨叶、4桨榖、5旋翼轴、6主减速器、7旋翼轴上端、8 旋翼轴下端、11集流环旋转部分、12集流环不转部分、13电刷、14导线、15应变采集仪、16 计算机、17机舱、18光栅、19光纤耦合器、20光纤、21对心光纤、23光纤解耦器、M普通光纤光栅传感解调仪、25电源模块、沈光源模块、27数据采集模块、观记存模块、29GPS模块、30 遥控接收器、34数据存储卡、35新型光纤光栅传感解调仪、36遥控器。具体实施例方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步的说明请参阅图3，其是本专利技术旋翼载荷测量系统的示意图。本专利技术旋翼载荷测量系统在已经做好标定的桨叶3上铺设若干光纤光栅18，连接所述光纤光栅18的光纤经光纤耦合器19汇成一路光纤20，并经桨毂4连接到设置在旋翼轴5顶端的新型光纤光栅解调仪35。 同时在机舱17上设置有用于控制新型光纤光栅传感解调仪35的遥控器36。请参阅图4，其是本专利技术的旋翼载荷测量系统的原理示意图。所述新型光纤光栅传感解调仪35包括电源模块25、光源模块沈、数据采集模块27、数据记忆模块28、GPS模块四和遥控模块30。其中，所述电源模块25通过电源线分别与光源模块沈、数据采集模块27、数据记忆模块^、GPS模块四、遥控模块30相连。所述数据记忆模块观带有数据存储卡34，其通过数据线分别与GPS模块四、遥控模块30以及数据采集模块27相连。另外， 所述光源模块沈以及数据采集模块均连接有用于传输光信号的光纤。其中，所述电源模块25实现由锂电池对整个系统的供电；GPS模块四实现GPS时间的提取，数据记存模块观实现测量数据的记存，数据记存模块观功能中增加对GPS时间的记存；遥控模块30能接收机舱内的遥控器36发出的遥控信号，以实现对数据记存模块 28的遥控。本专利技术旋翼载荷测量系统的工作过程如下的将已铺好光纤光栅18并做了标定的桨叶3安装在直升机上，将集成了电源模块25、GPS模块四、数据记存模块观和遥控模块30的新型光纤光栅传感解调仪35固定在桨毂4中央的旋翼轴5顶端，将桨叶3上的光纤20与光纤光栅传感解调仪35连接，并将处于桨榖4这一段的光纤20固定好。确认光纤光栅传感解调仪35工作正常后可以进行直升机旋翼载荷的飞行测量。在直升机进入测量状态后，通过遥控器36来控制数据的记存，待测试完毕后，将数据存储卡34取下，将数据导入计算机进行处理和分析。另外，本专利技术旋翼载荷测量系统测量时，对于直升机飞行动作难度低的状态，飞行员能够准确无误地完成，在这种情况下，使用遥控器36控制数据记存模块观对数据的记存，将需要测量的飞行状态的数据记录下来，而舍弃过渡状态的数据记录。对于直升机飞行动作难度高的状态，记录整个机动动作过程的数据，以便在数据处理中进行识别。每次飞行的任务是已知的，动作难度低的状态在数据记存时已经准确无误地识别出来了，只需要对动作难度高的状态进行识别，从而降低了数据处理中飞行状态识别的工作量，提高了测量效率。综上所述本专利技术旋翼载荷测量系统布局时采用无线数据传输，取消集流环，从而不需要拆卸桨叶、桨毂、旋翼轴以及主减速器，因此极大的方便了系统安装，降低了测量工作量。实际试验表明，三人在半小时内即可完成光纤光栅传感解调仪的安装、桨毂段光纤的固定和与光纤光栅传感解调仪的连接，因此操作方便，而且不需要用到成本较高的集流环， 而采用较为通用的模块器件，因此有效降低了测量成本。权利要求1.一种旋翼载荷测量系统，其特征在于在直升机桨叶上铺设光纤光栅，光纤光栅经光纤连接到设置在旋翼轴顶端的新型光纤光栅解调仪，而且机舱 上设置有用于遥控新型光纤光栅传感解调仪的遥控器。2.根据权利要求1所述的旋翼载荷测量系统，其特征在于所述新型光纤光栅传感解调仪包括电源模块、光源模块D6]、数据采集模块、数据记忆模块、GPS 模块和遥控模块，其中，所述电源模块通过电源线分别与光源模块D6]、数据采集模块、数据记忆模块、GPS模块、遥控模块相连；所述数据记忆模块通过数据线分别与GPS模块、遥控模块以及数据采集模块相连 ’另外，所述光源模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种旋翼载荷测量系统，其特征在于：在直升机桨叶上铺设光纤光栅［１８］，光纤光栅［１８］经光纤连接到设置在旋翼轴［５］顶端的新型光纤光栅解调仪［３５］，而且机舱［１７］上设置有用于遥控新型光纤光栅传感解调仪［３５］的遥控器［３６］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚军，吕国辉，薛伟松，杨建国，王刚，莫胜男，崔荫，宫楠，
申请(专利权)人：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：93