在汽车风洞实验室中,移动测量系统是非常重要的设备,通过它可在风洞中进行精确位置的流场和声学测量,保证了测量仪器的精确定位。本文将主要介绍移动测量系统的相关技术。
由于汽车周围流场有一个随时间变化的湍流场,为了能够对汽车周围流场和声学信息进行精确的测量,我们需要能够精确控制测量仪器位置的设备,移动测量系统就是满足这一要求的重要设备。
移动测量系统可以实现测量仪器的精确定位,该系统能够到达三维空间中指定的任何位置,并且有着很高的位置精度。
移动测量系统安装运动部件和旋转、延伸部件,意味着移动测量系统不仅可以进行三维移动,还能根据需要实现不同轴向的旋转运动,来使测量仪器精确到达不易到达的位置,如车辆侧镜后面或车身底部区域。
以ZG汽研气动-声学风洞使用的移动测量系统的总体结构为例介绍:
ZG汽研风洞移动测量系统结构图(1、2、3、4为导轨系统;5为主箱梁;6为Z-柱;7为整流罩;8为Z-臂)
在系统运动中,其主箱梁通过导轨系统安装在驻室顶部的轨道上,可以实现移动测量系统的纵向移动;
主箱梁挂载的z柱,通过与主箱梁的导轨连接实现移动测量系统的横向移动;
整流罩和z臂可通过自身的轨道系统实现上下方向的移动,并且在z臂上可通过法兰连接固定探头支架或者旋转探头支架。
通过上述结构,移动测量系统就可以在风洞内实现三个方面的移动。
上图为多轴旋转探头支架。Z臂可以固定不同种类的测量探头和的附件,比如多轴与单轴旋转探头支架。多轴旋转探头支架在连接点可以安装各种附件,除了直角坐标系中的直线运动,还可以实现旋转和倾斜运动。有了这一措施,就可以测量车辆侧镜后面或车身底部区域。
另外除了旋转探头支架,在Z臂上还可以安装通用探头支架(如上图),通过通用探头架可以将不同类型的探头直接连接到z臂上,不需要使用双旋转操纵器。它可固定在z摆臂上。探头可重复的固定在支架上,这样探头就不能旋转。