水中动态压力测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及压力测试技术领域，特别涉及水中动态压力测试系统，若干薄膜压力传感器贴附于水中测试物体的各个待测位置上，薄膜压力传感器通过导线连接于数据采集卡，数据采集卡通过GPIB‑USB连接于工控电脑，薄膜压力传感器与数据采集卡之间设置有绕线装置，导线绕设于绕线装置上，薄膜压力传感器包括弹性不锈钢膜片，弹性不锈钢膜片的一侧设置有受力单元，另一侧设置有测试桥路，受力单元和测试桥路之间通过若干连接引线连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术的水中动态压力测试系统采用薄膜压力传感器，紧贴被测物体表面，传感器体积可忽略不计，减少了传感器外型尺寸对被测物体的压力分布影响，测试结果更为精确。

Dynamic pressure test system in water

【技术实现步骤摘要】
水中动态压力测试系统
本技术涉及压力测试
，特别涉及水中动态压力测试系统。
技术介绍
为了给水下运行物体外形优化设计提供数据支持，通常需要在线测试水中运动物体各位置受到的压力分布，现有技术中的水下运动测试系统一般压力传感器尺寸较大，影响被测物体的外形布局，导致测试位置的实际测试压力不准确，并且测试响应时间较长，无法捕捉到细微压力变化。
技术实现思路
为了克服上述问题，本技术提出一种可有效解决上述问题的水中动态压力测试系统。本技术解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种水中动态压力测试系统，包括若干薄膜压力传感器、数据采集卡和工控电脑，所述若干薄膜压力传感器贴附于水中测试物体的各个待测位置上，薄膜压力传感器通过导线连接于数据采集卡，数据采集卡通过GPIB-USB连接于工控电脑，所述薄膜压力传感器与数据采集卡之间设置有绕线装置，导线绕设于绕线装置上，所述薄膜压力传感器包括弹性不锈钢膜片，所述弹性不锈钢膜片的一侧设置有受力单元，另一侧设置有测试桥路，所述受力单元和测试桥路之间通过若干连接引线连接。优选地，所述测试桥路包括四个敏感电阻，所述四个敏感电阻采用溅射工艺在弹性不锈钢膜片上形成一个电桥。优选地，所述薄膜压力传感器还包括变换电路，所述变换电路与测试桥路电连接。优选地，所述变换电路包括稳压器和放大电路，所述稳压器和放大电路分别连接于测试桥路。优选地，所述数据采集卡为高精度数据采集卡，包括八路同步信号采集通道。优选地，所述采集通道的电压量程为-10V到+10V。优选地，所述采集通道的采样率为1Ksps-128Ksps。优选地，所述采集通道在1Ksps采样率下采样噪声峰峰值为0.00004V。优选地，所述数据采集卡还包括191K的FIFO缓存器。与现有技术相比，本技术的水中动态压力测试系统采用薄膜压力传感器，紧贴被测物体表面，传感器体积可忽略不计，减少了传感器外型尺寸对被测物体的压力分布影响，测试结果更为精确；数据采集卡为高精度数据采集卡，可铺捉到毫秒级压力扰动，解决了水下高速运行物体瞬态压力参数采集的捕捉难问题；多通道、高采样率、低噪声和同步采样的数据采集卡能够满足科研与生产中绝大部分信号采集工程的需要。【附图说明】图1为本技术水中动态压力测试系统的结构框图；图2为本技术水中动态压力测试系统的薄膜压力传感器结构图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。请参阅图1和图2，本技术的水中动态压力测试系统，包括若干薄膜压力传感器、数据采集卡和工控电脑，所述若干薄膜压力传感器贴附于水中测试物体的各个待测位置上，薄膜压力传感器通过导线连接于数据采集卡，数据采集卡通过GPIB-USB连接于工控电脑。所述薄膜压力传感器与数据采集卡之间设置有绕线装置，导线绕设于绕线装置上，利于保持导线排布整齐。所述薄膜压力传感器包括弹性不锈钢膜片，所述弹性不锈钢膜片的一侧设置有受力单元10，另一侧设置有测试桥路20，所述受力单元10和测试桥路20之间通过若干连接引线30连接。所述测试桥路20包括四个敏感电阻21，所述四个敏感电阻21采用溅射工艺在弹性不锈钢膜片上形成一个由四个敏感电阻21组成的电桥。所述薄膜压力传感器还包括变换电路，所述变换电路与测试桥路20电连接。所述变换电路包括稳压器和放大电路，所述稳压器和放大电路分别连接于测试桥路20，稳压器用于提供给测试桥路20恒定的激励电压，测试桥路20输出电压经放大电路放大实现0～5V的归一化输出。所述数据采集卡为高精度数据采集卡，包括八路同步信号采集通道。所述采集通道的电压量程为-10V到+10V。所述采集通道的采样率为1Ksps-128Ksps，并能保证实时传输到工控电脑进行显示与分析。所述采集通道在1Ksps采样率下采样噪声峰峰值为0.00004V。所述采集通道的满量程信号的信噪比为50万。所述数据采集卡还包括191K超大FIFO缓存器，能最大限度防止数据丢失，保证信号采集的完整性。所述工控电脑通过拓展USB接口能同时与10套的数据采集卡连接，从而扩展了系统的通道个数。测试原理：当待测物体水下运动时，水阻力作用在物体表面，压力梯度根据表面形状非线性分布，薄膜压力传感器可将分布的压力转换为0～5V电压信号，经高精度数据采集卡A/D转换为数字信号通过GPIB-USB上传数据至工控电脑，工控电脑内的分析软件根据采集通道位置实时记录并存储水下运动物体压力最大、最小值等运动参数。与现有技术相比，本技术的水中动态压力测试系统采用薄膜压力传感器，紧贴被测物体表面，传感器体积可忽略不计，减少了传感器外型尺寸对被测物体的压力分布影响，测试结果更为精确；数据采集卡为高精度数据采集卡，可铺捉到毫秒级压力扰动，解决了水下高速运行物体瞬态压力参数采集的捕捉难问题；多通道、高采样率、低噪声和同步采样的数据采集卡能够满足科研与生产中绝大部分信号采集工程的需要。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是在本技术的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水中动态压力测试系统，其特征在于，包括若干薄膜压力传感器、数据采集卡和工控电脑，所述若干薄膜压力传感器贴附于水中测试物体的各个待测位置上，薄膜压力传感器通过导线连接于数据采集卡，数据采集卡通过GPIB-USB连接于工控电脑；/n所述薄膜压力传感器与数据采集卡之间设置有绕线装置，导线绕设于绕线装置上；/n所述薄膜压力传感器包括弹性不锈钢膜片，所述弹性不锈钢膜片的一侧设置有受力单元，另一侧设置有测试桥路，所述受力单元和测试桥路之间通过若干连接引线连接。/n

【技术特征摘要】
1.水中动态压力测试系统，其特征在于，包括若干薄膜压力传感器、数据采集卡和工控电脑，所述若干薄膜压力传感器贴附于水中测试物体的各个待测位置上，薄膜压力传感器通过导线连接于数据采集卡，数据采集卡通过GPIB-USB连接于工控电脑；
所述薄膜压力传感器与数据采集卡之间设置有绕线装置，导线绕设于绕线装置上；
所述薄膜压力传感器包括弹性不锈钢膜片，所述弹性不锈钢膜片的一侧设置有受力单元，另一侧设置有测试桥路，所述受力单元和测试桥路之间通过若干连接引线连接。


2.如权利要求1所述的水中动态压力测试系统，其特征在于，所述测试桥路包括四个敏感电阻，所述四个敏感电阻采用溅射工艺在弹性不锈钢膜片上形成一个电桥。


3.如权利要求1所述的水中动态压力测试系统，其特征在于，所述薄膜压力传感器还包括变换电路，所述变换电路与测试桥路电连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，
申请(专利权)人：深圳国检计量测试技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44