一种用于全机静力试验的位移测量装置及方法制造方法及图纸

本申请属于位移测量领域，为一种用于全机静力试验的位移测量装置，包括发射装置、接收装置和处理器，发射装置包括驱动机构和激光发射器；进行位移测量时，处理器控制驱动机构带动激光发射器按照预定程序进行旋转，向待测点发出激光，直至接收装置接收到激光测量信息，激光测量信息包含有相位或受到时间信息等，并发送至处理器，在待测点移动后，发射装置再次测量待测点的位置并记录激光发射器的角度信息发送给处理器，接收装置再次将接收到的激光测量信息发送给处理器，处理器根据前后两次的位置信息测量处待测点的位置。结构简单方便、占用空间小，同时由于激光发射器能够360

【技术实现步骤摘要】
一种用于全机静力试验的位移测量装置及方法


[0001]本申请属于位移测量领域，特别涉及一种用于全机静力试验的位移测量装置及方法。

技术介绍

[0002]飞机全机静力试验是对飞机承载能力的重要考核。全机静力试验是一个复杂的系统工程，试验加载，数据测量设备众多，同时还要对部分部位预留检修，拆装通道，现场布置难度大，往往需要较多时间进行协调。
[0003]目前全机静力试验中位移测量大多采用拉绳式位移传感器，拉绳式位移传感器经过较长时间的发展和使用已经较为成熟。但是在全机静力试验中，拉绳式位移传感器存在以下问题：1、对试验空间占据较大，全机静力试验往往将飞机支持在距地面4～5m左右的高度，拉绳式位移传感器一端连接在飞机上，另一端坐在地面上，使得飞机和地面间出现了很多“栏杆”，降低了试验过程中检修，拆装工作的工作效率。2、受限于测量设备安装空间，部分位置无法测量，可测量区域准备时间长，特别是对于测量非垂直于地面方向的位移准备繁复。对于测量非垂直于地面方向的位移，拉绳式位移传感器需要特殊安装相应的支架。3、可能会因为试验过程中的拆装维护时的轻微碰撞挪动增大测量误差。4、一般只能测量单一方向位移，对于需要测量多个方向位移的测量点，需要布置多个位移传感器以及其支撑结构，增大试验工作量。
[0004]目前少有应用于全机静力试验的非接触式测量方法，对于全机静力试验所需要满足的测量范围和精度而言，现有的激光位移传感器可以满足。但是在全机静力试验中，一些测量点在多个方向都有较大位移，现有的激光位移传感器要想测量这样的位移，就需要一个面积很大的接收器对反射光进行接收，而这在本身就很有限的试验场地中是不适用的。
[0005]因此，如何在较小占用空间下对静力试验的多个方向的长位移进行有效测量是一个需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供了一种用于全机静力试验的位移测量装置及方法，以解决现有技术中难以满足占用空间小的同时对多个方向的长位移进行测量的问题。
[0007]本申请的技术方案是：一种用于全机静力试验的位移测量装置，包括发射装置、接收装置和处理器，所述发射装置包括驱动机构和激光发射器，所述驱动机构能够带动激光发射器进行转动并改变激光发射器的发射方向、并记录转动数据信息，所述激光发射器能够将激光投射至待测物体表面，并且驱动机构能够驱动激光发射器360
°
无死角旋转；所述接收装置设于待测物体表面的上方，所述接收装置能够接收激光信号并记录激光测量信息，所述处理器能够接收驱动机构与接收装置的转动数据信息和测量信息并且处理器能够与驱动机构和接收装置进行控制。
[0008]优选地，所述控制及驱动设备包括第一电机、第二电机、第一横向齿轮、第二横向
齿轮、第二纵向齿轮、第二纵向齿轮和球轴承，所述球轴承从中间切开，形成半球形结构，所述球轴承的内环与激光发射器相连，所述球轴承内开设有十字连接槽，所述十字连接槽内设有与内环同轴设置的第二横向齿轮、第二纵向齿轮，所述第一电机与第一横向齿轮相连，所述第一横向齿轮插入至十字连接槽内并与第二横向齿轮相互啮合；所述第二电机与第一纵向齿轮相连，所述第一纵向齿轮插入至十字连接槽内并与第二纵向齿轮相互啮合。
[0009]优选地，所述控制及驱动设备包括电机、第一齿轮、第二齿轮和球轴承，所述球轴承从中间切开，形成半圆柱体结构，所述球轴承的内环与激光发射器相连，所述球轴承内开设有连接槽，所述连接槽内设有与内环同轴设置的第二齿轮，所述电机与第一齿轮相连，所述第一齿轮插入至连接槽内并与第二齿轮相互啮合。
[0010]优选地，所述接收装置包括第二外壳；设于第二外壳内的第二电源、半球形传感器和第二数据记录及传输装置，所述第二电源与半球形传感器和第二数据记录及传输装置相连，并且第二电源对半球形传感器和第二数据记录及传输装置进行供电，所述半球形传感器能够接收激光发射器发出的激光测量信息并发送至第二数据记录及传输装置，所述第二数据记录及传输装置能够将激光测量信息发送至处理器内。
[0011]优选地，所述接收装置胶接于待测物体表面。
[0012]优选地，所述激光发射器采用脉冲法或相位测距方式。
[0013]作为一种具体实施方式，一种用于全机静力试验的位移测量方法，包括：设定坐标系，发射装置对预定区域进行扫描，直至激光照射到接收装置；接收装置实时发送给处理器激光测量信息，直至扫描完成；发射装置停止扫描并将最后一次发射激光的发射角度发送给处理器；处理器根据接收到的信息计算待测点在坐标系下的坐标；当待测点发生位移时，发射装置再次进行扫描，直至找到待测点的新位置，并通过处理器计算待测点新位置的坐标，根据待测点原位置与新位置的坐标差计算待测点的位移。
[0014]本申请的一种用于全机静力试验的位移测量装置，包括发射装置、接收装置和处理器，发射装置包括驱动机构和激光发射器；进行位移测量时，处理器控制驱动机构带动激光发射器按照预定程序进行旋转，向待测点发出激光，直至接收装置接收到激光测量信息，激光测量信息包含有相位或受到时间信息等，并发送至处理器，在待测点移动后，发射装置再次测量待测点的位置并记录激光发射器的角度信息发送给处理器，接收装置再次将接收到的激光测量信息发送给处理器，处理器根据前后两次的位置信息测量处待测点的位置。结构简单方便、占用空间小，同时由于激光发射器能够360
°
任意角度旋转，因此激光发射器能够测量多个方向的位移。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0016]图1为本申请整体结构示意图；
[0017]图2为本申请发射装置示意图；
[0018]图3为本申请接收装置示意图。
[0019]1、待测物体表面；2、发射装置；3、接收装置；4、处理器；5、激光发射器；6、第一外壳；7、球轴承；8、第一电源；9、控制及驱动设备；10、第一数据记录及传输装置；11、第二外
壳；12、第二电源；13、半球形传感器；14、第二数据记录及传输装置。
具体实施方式
[0020]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0021]一种用于全机静力试验的位移测量装置，如图1所示，包括发射装置2、接收装置3和处理器4，发射装置2包括驱动机构和激光发射器5，驱动机构能够带动激光发射器5进行转动并改变激光发射器5的发射方向、并记录转动数据信息，激光发射器5能够将激光投射至待测物体表面1，并且驱动机构能够驱动激光发射器5360
°
无死角旋转；接收装置3设于待测物体表面1的上方，接收装置3能够接收激光信号并记录激光测量信息，处理器4能够接收驱动机构与接收装置3的转动数据信息和测量信息并且处理器4能够与驱动机构和接收装置3进行控制。
[0022]进行位移测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于全机静力试验的位移测量装置，其特征在于：包括发射装置(2)、接收装置(3)和处理器(4)，所述发射装置(2)包括驱动机构和激光发射器(5)，所述驱动机构能够带动激光发射器(5)进行转动并改变激光发射器(5)的发射方向、并记录转动数据信息，所述激光发射器(5)能够将激光投射至待测物体表面(1)，并且驱动机构能够驱动激光发射器(5)360
°
无死角旋转；所述接收装置(3)设于待测物体表面(1)的上方，所述接收装置(3)能够接收激光信号并记录激光测量信息，所述处理器(4)能够接收驱动机构与接收装置(3)的转动数据信息和测量信息并且处理器(4)能够与驱动机构和接收装置(3)进行控制。2.如权利要求1所述的用于全机静力试验的位移测量装置，其特征在于：所述驱动机构包括第一外壳(6)；设于第一外壳(6)内的第一电源(8)、控制及驱动设备(9)和第一数据记录及传输装置(10)；所述第一电源(8)与控制及驱动设备(9)、第一数据记录及传输装置(10)相连并且第一电源(8)对控制及驱动设备(9)、第一数据记录及传输装置(10)进行供电，所述第一数据记录及传输装置(10)能够将转动数据信息发送至处理器(4)内，所述控制及驱动设备(9)能够驱动激光发射器(5)按照设定程序旋转。3.如权利要求2所述的用于全机静力试验的位移测量装置，其特征在于：所述控制及驱动设备(9)包括第一电机、第二电机、第一横向齿轮、第二横向齿轮、第二纵向齿轮、第二纵向齿轮和球轴承(7)，所述球轴承(7)从中间切开，形成半球形结构，所述球轴承(7)的内环与激光发射器(5)相连，所述球轴承(7)内开设有十字连接槽，所述十字连接槽内设有与内环同轴设置的第二横向齿轮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫雨哲，刘思远，李伟，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：