(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211133571.3 (22)申请日 2022.09.19 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115218966 A (43)申请公布日 2022.10.21 (73)专利权人 中国航空工业 集团公司沈阳空气 动力研究所 地址 110000 辽宁省沈阳市皇姑区阳山路1 号 (72)发明人 王艳阳　李小刚　王晨　刘博宇　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市伟晨专利代理事务 所(普通合伙) 23209 专利代理师 姜俊婕 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01)G01M 9/06(2006.01) (56)对比文件 CN 213699914 U,2021.07.16 CN 207703445 U,2018.08.07 CN 10807279 9 A,2018.0 5.25 CN 105258924 A,2016.01.20 CN 104101461 A,2014.10.15 审查员 路晓明 (54)发明名称 风洞试验的天平应变计粘贴质 量检验装置 及其检验方法 (57)摘要 本发明涉及风洞试验的天平应变计粘贴质 量检验装置及其检验 方法， 属于风洞试验技术领 域。 解决的是未检测环境压力对天平应变计影 响 的问题。 包括上盖、 加热装置、 箱 体、 控制器、 抽真 空口、 航空插头、 压力传感器和温度传感器， 所述 箱体上设置有加热装置， 箱体内腔放置有天平， 箱体的上部设置有上盖， 箱 体的侧壁设置有压力 传感器和温度传感器， 用于检测箱 体内的温度和 压力， 箱体上设置有抽真 空口、 航空插头， 抽真空 口与泵连接， 航空插头分别与采集系统、 天平电 性连接， 箱体外壁安装有控制器， 控制器与加热 装置、 压力传感器、 温度传感器、 泵电性连接。 本 发明通过对压力和温度进行变量控制， 作为检验 应变计粘贴质量的手段。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115218966 B 2022.12.20 CN 115218966 B 1.风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 包括上盖(1)、 加热装置 (2)、 箱体(3)、 控制器(4)、 抽真空口(5)、 航空插头(6)、 压力传感器(7)和温度传感器(8)， 所 述箱体(3)上设置有加热装置( 2)， 箱体(3)内腔放置有天平， 箱体(3)的上部设置有上盖 (1)， 箱体(3)的侧壁设置有压力传感器(7)和温度传感器(8)， 用于检测箱体(3)内的温度和 压力， 箱体(3)的侧壁还设置有抽真空口(5)、 航空插头(6)， 箱体(3)通过抽真空口(5)与真 空泵连接， 航空插头(6)的一端与天平电性连接， 航空插头(6)的另一端与采集系统连接， 箱 体(3)外壁安装有控制器(4)， 控制器(4)与加热装置(2)、 压力传感器(7)、 温度传 感器(8)、 真空泵电性连接； 包括以下步骤： 步骤一： 打开上盖(1)， 将粘贴完成的天平放入到箱体(3)中， 将天平与航空插头(6)连 接， 合上上盖(1)， 使天平处于密封的腔体内； 步骤一中， 天平包括天平体和粘贴在天平体上的应变计， 天平体的前端面与箱体(3)的 底面接触， 使天平体垂直 放置于箱体(3)内； 步骤二： 启动真空泵使装置内的压力值达到设定状态， 启动加热装置(2)使装置内达到 设定温度； 在压力降低的过程中通过加热装置(2)进行加热， 制造恒温环境； 用于检测天平 粘贴质量的真空环 境， 以10kPa为一个阶梯， 逐级降压， 每个阶梯的压力值稳定且持续3 分钟 以上， 再逐级增压返回至常压， 压力控制范围100kPa ‑1kPa， 从常压抽到1kPa时间少于或等 于60min， 温度控制范 围为20‑250℃， 加热至200℃时间少于40min， 温度稳定精度小于或等 于0.5℃； 因为理想气体方程为PV＝nRT， P是压力， V是体积， n是物质的量， R是常数， 当体积 不变时温度随压力减小 而减小； 步骤三， 通过采集系统采集天平各分量零点电压值的输出信号， 并对这些信号的变化 情况进行采集、 保存； 步骤四， 根据压力和/或温度与天平各分量零点电压值的对应关系， 对天平各分量的应 变计粘贴质量做出判断； 应变计粘贴质量高的情况下， 天平零点电压值不随压力值变化而变化， 当应变计粘贴 质量差， 应变片与天平元件之间存在微小气泡时， 环境压力发生变化后， 应变计和天平元件 之间会随着压力的变化产生 微小形变， 从而导 致天平零 点电压值发生变化。 2.根据权利要求1所述的风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 所述 压力传感器(7)、 温度传感器(8)的数量均为三个， 三个压力传感器(7)沿竖直方向等距设 置， 三个温度传感器(8)沿竖直方向等距设置 。 3.根据权利要求1所述的风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 步骤 二中， 装置中的压力值可设定为恒定、 升 压或降压， 升 压或降压时， 压力值 为阶梯变化。 4.根据权利要求3所述的风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 步骤 二中， 通过控制器可控制单一变量， 或使压力、 温度同时变化， 实现步骤三中模拟多种环境 下， 即恒温下的压力升高或降低、 恒压下的温度升高或降低、 压力与温度同时升高或降低、 压力升高温度降低、 压力降低 温度升高的环境模拟， 对天平各分量零点电压值的输出信号 进行采集， 通过对比分析， 判断天平在不同环境下的使用性能。 5.根据权利要求1或4所述的风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 采集系统的型号 为PSIe‑1082。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115218966 B 26.根据权利要求1所述的风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 步骤 四中， 当天平零点电压输出值小于或等于1μV/V时， 可以判定天平应变计粘贴合格； 当天平 零点电压输出值大于1 μV/V时， 判定天平应 变计粘贴质量 不合格。 7.根据权利要求1或6所述的风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 还包括步骤五， 将压力和/或温度环境变化下天平各分量零点电压输出值通过天平公式迭 代计算获得 载荷的变化 值， 确定天平性能是否能够满足试验要求。 8.根据权利要求7所述的风洞试验的天平应变计粘贴质量检验方法， 其特征在于： 步骤 五中， 通过试验获得 的不同压力环境下天平零点电压变化值， 可以判断该天平是否满足国 军标要求的气动力指标， 具体方法是： 气动力系 数是由气动力载荷除以速压再除以模型横 截面积获得的， 当测力试验开始前可以确定模型横截面积以及试验的马赫数， 因此只要确 定气动力载荷的大小即可计算得到气动力系数 是否满足标准， 公式如下： 气动力系数＝F/QS； F‑气动力载荷， Q ‑速压， S‑模型横截面积。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115218966 B 3