桨叶角测量传感器动态测试设备及方法技术

本发明专利技术提供了一种桨叶角测量传感器动态测试设备及方法，桨叶角测量传感器动态测试设备包括底座、转动连接在底座上并用于模拟螺旋桨桨毂的转盘、设置于底座上并用于驱动转盘转动的驱动机构、设置于底座上用于安装桨叶角测量传感器和驱动桨叶角测量传感器沿转盘的轴向移动并反馈移动距离的定位机构、设置于转盘上并用于与桨叶角测量传感器配合以进行测量的感应盘以及用于采集定位机构反馈的移动距离和桨叶角测量传感器输出的电压值并获取桨叶角测量传感器的线性度的控制机构。控制机构通过多点采集定位机构反馈的桨叶角测量传感器的移动距离和桨叶角测量传感器输出的电压值，并以移动距离为输入、以电压值为输出计算桨叶角测量传感器的线性度。

Dynamic testing equipment and method of blade angle measuring sensor

【技术实现步骤摘要】
桨叶角测量传感器动态测试设备及方法
本专利技术涉及航空发动机传感器测试
，特别地，涉及一种桨叶角测量传感器动态测试设备。此外，本专利技术还涉及一种采用上述桨叶角测量传感器动态测试设备的桨叶角测量传感器动态测试方法。
技术介绍
随着发动机性能的提高，需要用到桨叶角测量传感器来准确测量桨叶角的变化，以实现发动机转速的闭环控制。桨叶角测量传感器的测量原理参见专利201510815877.0：桨叶角测量装置主要包括凸轮、顶杆、桨叶角测量传感器等。桨轴转动使桨叶角发生变化时，安装在桨轴上的凸轮随桨轴转动，推动顶杆作直线运动，安装在顶杆端部的被测体也随顶杆作直线运动。直线运动的距离与桨叶角成比例，通过桨叶角测量传感器测量与被测体之间的距离并输出与距离成比例的电压值，电压值可以反映桨叶角的大小。但是目前，没有一种能够模拟螺旋桨桨毂的实际工况对桨叶角测量传感器进行性能测试的测试设备，导致桨叶角测量传感器无法按实际装机状态进行性能测试，严重影响了产品的交付以及发动机转速的闭环控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种桨叶角测量传感器动态测试设备及方法，以解决桨叶角测量传感器无法按实际装机状态进行性能测试的问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供了一种桨叶角测量传感器动态测试设备，包括底座、转动连接在底座上并用于模拟螺旋桨桨毂的转盘、设置于底座上并用于驱动转盘转动的驱动机构、设置于底座上用于安装桨叶角测量传感器和驱动桨叶角测量传感器沿转盘的轴向移动并反馈移动距离的定位机构、设置于转盘上并用于与桨叶角测量传感器配合以进行测量的感应盘以及用于采集定位机构反馈的移动距离和桨叶角测量传感器输出的电压值并获取桨叶角测量传感器的线性度的控制机构。进一步地，定位机构包括用于安装桨叶角测量传感器的传感器支架、与传感器支架螺纹配合的螺杆、设置于底座上并用于驱动螺杆转动的步进电机、用于驱动步进电机转动的驱动器以及用于测量和反馈桨叶角测量传感器的移动距离的光栅尺。进一步地，控制机构包括用于控制驱动器工作和采集光栅尺反馈的移动距离的控制器以及用于控制控制器工作和采集控制器反馈的移动距离和桨叶角测量传感器输出的电压值并获取桨叶角测量传感器的线性度的工控机。进一步地，驱动机构包括与转盘连接的转轴、设置于底座上且套设于转轴上的轴承以及设置于底座上并用于驱动转轴转动的电机。进一步地，底座上设有用于测量和反馈转轴的转速的转速传感器，电机上连接有用于控制电机的转速的变频器，转速传感器与工控机连接，变频器与工控机连接，以便于工控机根据转轴的转速调节电机的转速。进一步地，转轴为导磁体，转速传感器采用霍尔式转速传感器，转轴上开设有用于与霍尔式转速传感器配合以进行测量的凹槽。进一步地，电机上连接有用于使电机断电的急停按钮；急停按钮与工控机连接，以便于电机超转时工控机启动急停按钮。进一步地，底座上设有导杆，导杆上套设有用于防止转盘和感应盘脱出的防护罩；底座上设有用于在防护罩松动时触发以启动急停按钮的行程开关。进一步地，感应盘设置为两个，两个感应盘对称布设在转盘的两端。本专利技术另一方面提供了一种桨叶角测量传感器动态测试方法，采用上述的桨叶角测量传感器动态测试设备，包括以下步骤：a、将桨叶角测量传感器安装在定位机构上，采用定位机构驱动桨叶角测量传感器沿转盘的轴向移动，使桨叶角测量传感器紧靠感应盘；b、采用定位机构驱动桨叶角测量传感器沿转盘的轴向移动，使桨叶角测量传感器远离感应盘，采用驱动机构驱动转盘转动，采用控制机构采集定位机构反馈的移动距离和桨叶角测量传感器输出的电压值；c、重复进行步骤b；d、采用控制机构获取桨叶角测量传感器的线性度。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的桨叶角测量传感器动态测试设备，包括底座、转盘、驱动机构、定位机构、感应盘以及控制机构。底座形成底部支撑，可以保证设备的稳定性。转盘转动连接在底座上，感应盘安装在转盘上，驱动机构可以驱动转盘转动，使转盘带动感应盘转动。桨叶角测量传感器安装在定位机构上，定位机构可以驱动桨叶角测量传感器沿转盘的轴向移动并反馈桨叶角测量传感器的移动距离，桨叶角测量传感器可以测量桨叶角测量传感器与感应盘之间的距离并输出与距离对应的电压值。控制机构可以通过多点采集定位机构反馈的桨叶角测量传感器的移动距离和桨叶角测量传感器输出的电压值，并以移动距离为输入、以电压值为输出计算桨叶角测量传感器的线性度，从而衡量桨叶角测量传感器的性能。转盘可以制作成与螺旋桨桨毂相同的大小，通过控制转盘转动来模拟螺旋桨桨毂的实际工况；通过控制桨叶角测量传感器移动以调整桨叶角测量传感器与感应盘之间的距离，来模拟桨叶角测量传感器在实际装机状态下桨叶角发生变化时，桨叶角测量传感器与被测体之间的距离变化，从而实现桨叶角测量传感器的动态性能测试，同时也为类似原理传感器的动态测试提供设计思路。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的桨叶角测量传感器动态测试设备的示意图之一；图2是本专利技术优选实施例的桨叶角测量传感器动态测试设备的示意图之二；图3是本专利技术优选实施例的桨叶角测量传感器动态测试设备的示意图之三；图4是本专利技术优选实施例的距离闭环控制的流程示意图。附图标记说明：1、底座；2、转盘；3、桨叶角测量传感器；4、感应盘；5、传感器支架；6、螺杆；7、步进电机；8、驱动器；9、控制器；10、工控机；11、转轴；12、轴承；13、电机；14、转速传感器；15、变频器；16、导杆；17、防护罩；18、行程开关。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是本专利技术优选实施例的桨叶角测量传感器动态测试设备的示意图之一；图2是本专利技术优选实施例的桨叶角测量传感器动态测试设备的示意图之二；图3是本专利技术优选实施例的桨叶角测量传感器动态测试设备的示意图之三；图4是本专利技术优选实施例的距离闭环控制的流程示意图。如图1、图2和图3所示，本实施例的桨叶角测量传感器动态测试设备，包括底座1、转动连接在底座1上并用于模拟螺旋桨桨毂的转盘2、设置于底座1上并用于驱动转盘2转动的驱动机构、设置于底座1上用于安装桨叶角测量传感器3和驱动桨叶角测量传感器3沿转盘2的轴向移动并反馈移动距离的定位机构、设置于转盘2上并用于与桨叶角测量传感器3配合以进行测量的感应盘4以及用于采集定位机构反馈的移动距离和桨叶角测量传感器3输出的电压值并获取桨叶角测量传感器3的线性度的控制机构。本专利技术的桨叶角测量传感器动态测试设备，包括底座1、转盘2、驱动机构、定位机构、感应盘4以及控制机构。底座1形成底部支撑，可以保证设备的稳定性。转盘2转动连接在底座1上，感应盘4安装在转盘2上，驱动机构可以驱动转盘2转动，使转盘2带动感应盘4转动。桨叶角测量传感器3安装在定位机构上，定位机构可以驱动桨叶角测量传感器3沿转盘2的轴向移动并反馈桨叶角测量传感器3的移动距离，桨叶角测量传感器3可以测量桨叶角测量传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桨叶角测量传感器动态测试设备，其特征在于，包括底座(1)、转动连接在所述底座(1)上并用于模拟螺旋桨桨毂的转盘(2)、设置于所述底座(1)上并用于驱动所述转盘(2)转动的驱动机构、设置于所述底座(1)上用于安装桨叶角测量传感器(3)和驱动所述桨叶角测量传感器(3)沿所述转盘(2)的轴向移动并反馈移动距离的定位机构、设置于所述转盘(2)上并用于与所述桨叶角测量传感器(3)配合以进行测量的感应盘(4)以及用于采集所述定位机构反馈的移动距离和所述桨叶角测量传感器(3)输出的电压值并获取所述桨叶角测量传感器(3)的线性度的控制机构。

【技术特征摘要】
1.一种桨叶角测量传感器动态测试设备，其特征在于，包括底座(1)、转动连接在所述底座(1)上并用于模拟螺旋桨桨毂的转盘(2)、设置于所述底座(1)上并用于驱动所述转盘(2)转动的驱动机构、设置于所述底座(1)上用于安装桨叶角测量传感器(3)和驱动所述桨叶角测量传感器(3)沿所述转盘(2)的轴向移动并反馈移动距离的定位机构、设置于所述转盘(2)上并用于与所述桨叶角测量传感器(3)配合以进行测量的感应盘(4)以及用于采集所述定位机构反馈的移动距离和所述桨叶角测量传感器(3)输出的电压值并获取所述桨叶角测量传感器(3)的线性度的控制机构。2.根据权利要求1所述的桨叶角测量传感器动态测试设备，其特征在于，所述定位机构包括用于安装所述桨叶角测量传感器(3)的传感器支架(5)、与所述传感器支架(5)螺纹配合的螺杆(6)、设置于所述底座(1)上并用于驱动所述螺杆(6)转动的步进电机(7)、用于驱动所述步进电机(7)转动的驱动器(8)以及用于测量和反馈所述桨叶角测量传感器(3)的移动距离的光栅尺。3.根据权利要求2所述的桨叶角测量传感器动态测试设备，其特征在于，所述控制机构包括用于控制所述驱动器(8)工作和采集所述光栅尺反馈的移动距离的控制器(9)以及用于控制所述控制器(9)工作和采集所述控制器(9)反馈的移动距离和所述桨叶角测量传感器(3)输出的电压值并获取所述桨叶角测量传感器(3)的线性度的工控机(10)。4.根据权利要求3所述的桨叶角测量传感器动态测试设备，其特征在于，所述驱动机构包括与所述转盘(2)连接的转轴(11)、设置于所述底座(1)上且套设于所述转轴(11)上的轴承(12)以及设置于所述底座(1)上并用于驱动所述转轴(11)转动的电机(13)。5.根据权利要求4所述的桨叶角测量传感器动态测试设备，其特征在于，所述底座(1)上设有用于测量和反馈所述转轴(11)的转速的转速传感器(14)，所述电机(13)上连接有用于控制所述电机(13)的转速的变频器...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈奔，姚成林，彭景，李洪武，杨敬宇，吴笃华，王双，刘敏，张艳玲，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43