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概述-风洞测试仪器
更新时间:2019-07-22 11:10:12
风洞测试仪器是用以测量风洞气流特性和气流作用于模型上的各种气动参量的装置。早期的风洞仅作静态实验,被测参量项目少,量值小,量程也窄...
风洞测试仪器是用以测量风洞气流特性和气流作用于模型上的各种气动参量的装置。早期的风洞仅作静态实验,被测参量项目少,量值小,量程也窄,多采用表盘式仪表或光学定性分析仪器。从20世纪60年代起,原有的风洞被用来作动态实验,新型风洞又不断投入使用,被测参量项目急剧增加,风洞实验技术和测试仪器也随之发生重大变化:从单项测量到综合性测量,从静态到动态,从宏观到微观,从定性分析过渡到定量测量,等等。


概述
从20世纪60年代起,原有的风洞被用来作动态实验,新型风洞又不断投入使用,被测参量项目急剧增加,风洞实验技术和测试仪器也随之发生重大变化:从单项测量到综合性测量,从静态到动态,从宏观到微观,从定性分析过渡到定量测量,等等。因此,要求风洞测试仪器具有灵敏度高、分辨率高、响应时间快、可靠性好、抗过载能力以及抗冲击和电磁场干扰能力强、防震性能好、测量范围宽和精度高等特点。此外,仪器还应尽可能满足以计算机为中心的自动采集、检测、控制和处理系统的要求。风洞测试仪器按是否与被测对象接触,可分为接触式和非接触式两类,按照测试内容可以分为气动力和力矩测量仪器,压力测量仪器,温度、热流和总焓(见焓)测量仪器,流场密度与密度变化测量和显示仪器,气流速度测量仪器和巡回检测装置。
气动力测量
直接测量风洞中作用于模型上的气动力和力矩(见空气动力)的装置主要是风洞天平。通常天平设计成测量直角坐标系中沿三个轴的力和绕三个轴的力矩(或只测其中一个或两个力和力矩)。风洞天平是由一般分析天平演变而来的,早期的挂线式天平(图1)就与分析天平相似。它用金属线将模型悬挂起来,模型所受载荷通过金属线送到天平杠杆元件上,加减砝码使其平衡。但分析天平一次只能测一个力,且要求力的方向和作用点是已知的。风洞天平则可同时测气动力的几个分量,气动力合力的作用点和方向一般是待测的。因此,风洞天平的构造也不同于一般分析天平。  风洞天平的分类方法很多,按测量原理可分为机械式天平、应变式天平、压电晶体天平、电磁悬挂天平等。