運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀，屬電子技術和流體力學領域。
【背景技術】
[0002]早期的帆翼空氣動力性能實驗只是進行了帆船帆翼整體空氣動力的測試，沒有進行帆翼迎風面和背風面的壓力分布測試，沒有分析帆翼周圍流場的流動細節，如帆翼頂部和底部的流動分離、帆翼后帆邊的流動分離以及調帆過程中產生的流動分離等等。由于帆船帆翼是軟帆，在調帆或者搖帆過程中，帆翼的形狀隨著風載的不同而改變，同時變化的帆翼形狀又影響帆翼周圍的空氣流動分布。所以，進行帆船帆翼空氣動力性能分析時帆翼的流固耦合效應不可忽視。所以需要進行在搖帆或者調帆過程中帆翼的迎風面和背風面的壓力分布測試。
【發明內容】
[0003]針對上述存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種工作狀態穩定、對帆翼周圍流場影響較小的運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀。
[0004]為了實現上述目的，其技術解決方案為:
[0005]運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀，包括若干壓差傳感器、信號放大器、IDC連接器、帶狀電纜、模擬數字轉換器芯片、單片機、存儲器、發送模塊、電源組件和PC機，其特征在于:若干壓差傳感器分別安裝在對應的塑料殼內，若干壓差傳感器沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個壓差傳感器節點附近的帆翼面上加工一個固定圓孔，每個壓差傳感器與一個信號放大器連接，每個信號放大器通過一個IDC連接器連接到沿翼弦方向的帶狀電纜上，每個沿翼弦方向的帶狀電纜終端連接到一個模擬數字轉換器芯片，所有模擬數字轉換器芯片通過沿帆翼桅桿的帶狀電纜連接到單片機上，存儲器、發送模塊連接到單片機，電源組件為各個器件提供電能，發送模塊通過無線或有線網絡與PC機傳輸?目息O
[0006]所述壓差傳感器為XSCL04DC的霍尼韋爾傳感器。
[0007]采用以上技術方案，本實用新型的運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀，是在帆翼的一面，將壓差傳感器固定在帆面上，帆翼一側的壓力(即迎風側)直接作用在壓差傳感器的膜外，由于在每個壓差傳感器節點附近的帆翼面上加工有一個固定圓孔，固定圓孔可以使帆翼另一側的壓力(即背風側)被送入壓差傳感器的膜內部，實現帆翼迎風面和背風面的壓力測量。與每個壓差傳感器連接的信號放大器放大壓差傳感器采集到的模擬輸出信號，每個信號放大器通過IDC連接器連接到沿翼弦方向的帶狀電纜，每個沿翼弦方向帶狀電纜終端連接到模擬數字轉換器芯片，該芯片將模擬電壓信號轉換為可供單片機采集的數字信號，一個模擬數字轉換器芯片可以連接多個壓差傳感器，模擬數字轉換器芯片通過沿帆翼桅桿的帶狀電纜連接到單片機上。
[0008]本實用新型結構合理，適用于在各種風況和運動情況下對運動帆船帆翼受到的氣動力和壓力分布進行精確測量。
【附圖說明】
:
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖2為本實用新型的安裝在運動帆船帆翼的一面上示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述，下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0012]如圖1、圖2所示，本實用新型包括若干壓差傳感器101、信號放大器102、IDC連接器103、帶狀電纜104、模擬數字轉換器芯片105、單片機106、存儲器107、發送模塊108、電源組件109和PC機，若干壓差傳感器101分別安裝在對應的塑料殼內，若干壓差傳感器101沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個壓差傳感器101節點附近的帆翼面上加工一個固定圓孔，每個壓差傳感器101與一個信號放大器102連接，每個信號放大器102通過一個IDC連接器103連接到沿翼弦方向的帶狀電纜104上，每個沿翼弦方向的帶狀電纜104終端連接到一個模擬數字轉換器芯片105，所有模擬數字轉換器芯片105通過沿帆翼桅桿的帶狀電纜104連接到單片機106上，存儲器107、發送模塊108連接到單片機106，電源組件109為各個器件提供電能，發送模塊108通過無線或有線網絡與PC機傳輸信息。
[0013]所述壓差傳感器為XSCL04DC的霍尼韋爾傳感器，壓差傳感器101安裝在塑料殼內，在帆翼的一面，若干壓差傳感器101分別沿著水平橫向帆翼面固定在帆翼的一面上，在每個壓差傳感器101節點附近的帆翼面上加工一個固定圓孔，帆翼一側的壓力(即迎風側)直接作用在壓差傳感器101的膜外，固定圓孔可以使帆翼另一側的壓力(即背風側)被送入壓差傳感器101的膜內部。
[0014]存儲器107存儲單片機106收集的所有壓差傳感器101采集的壓力數據，所述存儲器可為SD卡存儲模塊。
[0015]發送模塊108將單片機106收集的所有壓差傳感器101采集的壓力數據通過有線網絡(如RS232，或USB)或無線網絡(如ZigBee，2G或3G)發送到PC機，PC機通過Matlab軟件將數據進行處理，得到帆翼迎風面和背風面的壓力分布和空氣動力。
[0016]為了減少來自電源高頻噪聲的影響，可以增加單片機106的采樣頻率，然后進行平均得到信號。
[0017]本實用新型的電路模塊采用現有的集成電路技術，將壓差傳感器101、信號放大器102、IDC連接器103通過印制電路板(PCB)技術封裝成模塊，將單片機106、存儲器107、發送模塊108、電源組件109通過印制電路板(PCB)技術封裝成模塊，保證增加工作穩定性的同時減小體積。
【主權項】
1.運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀，包括若干壓差傳感器(101)、信號放大器(102)、IDC連接器(103)、帶狀電纜(104)、模擬數字轉換器芯片(105)、單片機(106)、存儲器(107)、發送模塊(108)、電源組件(109)和PC機，其特征在于:若干壓差傳感器(101)分別安裝在對應的塑料殼內，若干壓差傳感器(101)沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個壓差傳感器(101)節點附近的帆翼面上加工一個固定圓孔，每個壓差傳感器(101)與一個信號放大器(102)連接，每個信號放大器(102)通過一個IDC連接器(103)連接到沿翼弦方向的帶狀電纜(104)上，每個沿翼弦方向的帶狀電纜(104)終端連接到一個模擬數字轉換器芯片(105)，所有模擬數字轉換器芯片(105)通過沿帆翼桅桿的帶狀電纜(104)連接到單片機(106)上，存儲器(107)、發送模塊(108)連接到單片機(106)，電源組件(109)為各個器件提供電能，發送模塊(108)通過無線或有線網絡與PC機傳輸信息。2.如權利要求1所述的運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀，其特征在于:所述壓差傳感器為XSCL04DC的霍尼韋爾傳感器。
【專利摘要】本實用新型涉及運動帆船帆翼壓力測試有線測試儀，結構為若干壓差傳感器分別安裝在對應塑料殼內，若干壓差傳感器沿著水平橫向帆翼面分別固定在帆翼的一面上，并在每個壓差傳感器節點附近帆翼面上加工一個固定圓孔，每個壓差傳感器與一個信號放大器連接，每個信號放大器通過一個IDC連接器連接到沿翼弦方向帶狀電纜上，每個沿翼弦方向帶狀電纜終端連接到一個模擬數字轉換器芯片，所有模擬數字轉換器芯片通過沿帆翼桅桿帶狀電纜連接到單片機上，存儲器、發送模塊連接到單片機，電源組件為各個器件提供電能，發送模塊通過無線或有線網絡與PC機傳輸信息。單片機將傳感器數據傳輸給PC機，Matlab軟件處理這些數據，得到帆翼迎風面和背風面的壓力分布和空氣動力。
【IPC分類】G01L15/00
【公開號】CN204758202
【申請號】CN201520318301
【發明人】馬勇, 鄭偉濤, 鄭勤振, 易名農, 楊婧
【申請人】武漢體育學院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月15日