CN109060239A - 一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置 - Google Patents
一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109060239A CN109060239A CN201810616999.0A CN201810616999A CN109060239A CN 109060239 A CN109060239 A CN 109060239A CN 201810616999 A CN201810616999 A CN 201810616999A CN 109060239 A CN109060239 A CN 109060239A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pulse
- test
- test macro
- frequency
- thrust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L25/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
本发明提供了一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置。采用激振器给测试***施加一个与脉冲爆震发动机推力波形接近的梯形脉冲力,采用阻抗头输出对测试***输出进行标定。当测试***的固有频率一定时,以不同脉冲频率来驱动激振器,获得不同频率下的测试***输出,利用传递函数和自相关函数方法获得相应频率下的幅值比和相位差,拟合绘制成幅值比和相位差曲线。本发明弥补了脉冲爆震发动机推力测试***在动态校准方面的不足,在一定的测试***固有频率和脉冲爆震发动机工作频率下获得的***输出,根据幅值比和相位差曲线即可进行修正,可获得高精度的测试结果。
Description
技术领域
本发明属于发动机测试领域,具体涉及一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置,主要用于脉冲爆震发动机试车台架推力测试校准上。
背景技术
目前传统的航空发动机推力测试装置,其原理是通过将航空发动机安装在动架之上,动架整体再通过数条等长的钢绳固定于测试间顶部,在与动架持平的位置安装静止架,并在动架与静止架之间唯一的接触受力点安装压力传感器。推力测试原理主要是通过发动机工作时,产生的推力会将动架整体往静止架的方向进行推动,当工作稳定时,发动机的推力便可以由推力传感器的测试值、悬挂钢绳的偏转角度以及发动机与动架的质量和来计算获得。该方法还延伸出了动架采用滑轨安装于静止架,用弹簧和阻尼器作为位移缓冲部件等方法。此方法的缺点,最终得到的发动机推力是通过数个参数的联立求解而得到的,而且先不论传感器得到的数据精度如何,其他项的获取精度并不能够很好的保证,尤其是在有冲击力或者周期推力的作用下时,钢绳的摆动、弹簧阻尼***的周期性位移、往复变化的摩擦力都是难以直接得到的。因此,这个利用该方法测试的推力数值的准确性,在应用于冲击力和周期推力的情况下是难以保证的。
根据我国军标要求,科研、生产用各型试车台必须通过校准发动机定期对其进行校准,以确定试车台的修正值或修正系数。国内各试车台架大部分采用静态校准装置对发动机试车台进行校准,此种校准方式适合于涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机等连续稳定工作的发动机。而间歇性、周期性工作的脉冲爆震发动机需要推力测试***的调节时间短、超调量小,静态校准并不能校准出测试***是否满足以不同频率工作的脉冲爆震发动机的测试要求。
因此,为了保证脉冲爆震发动机的推力测试***的准确性和适用性,在其静态性能满足要求后,需要对其进行动态标定,其动态测试精度关系到脉冲爆震发动机性能参数的评估及设计参数的选择。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置。与现有技术相比,本发明采用激振器给测试***施加一个与脉冲爆震发动机推力波形接近梯形脉冲力,采用阻抗头输出对测试***输出进行标定的方法,本发明弥补了脉冲爆震发动机推力测试***在动态校准方面的不足,在一定的测试***固有频率和脉冲爆震发动机工作频率下获得的***输出,根据幅值比和相位差曲线即可进行修正,获得高精度的测试结果。该种方法可以校准被提高动态测试的精度,从而大大减少脉冲爆震发动机试车台推力测试时带来的测试不稳定。
技术方案
本发明的目的在于提供一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置。
所述的一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法,步骤如下:
步骤一:采用电动力式激振器作为执行器,并配以梯形信号发生器和功率放大器,得到梯形动态力。
步骤二:用梯形信号发生器产生与脉冲爆震发动机推力波形接近的电信号,并由功率放大后输入到激振器中。
步骤三:激振器将电信号转换成力信号输出,采用阻抗头来捕捉激振器的力信号输出,然后利用柔性杆将推力传递到测试***中。
步骤四:阻抗头和测试***的输出经放大和A/D转换后,输入到计算机和数据处理软件中进行存储和显示。
步骤五:当测试***的固有频率或发动机的脉冲频率发生变化时,必须重新对测试***进行动态标定。
步骤六:当测试***的固有频率一定时,以不同脉冲频率对来驱动激振器,获得不同频率下的测试***输出,利用传递函数和自相关函数方法获得相应频率下的幅值比和相位差,拟合绘制成幅值比和相位差曲线。
步骤七:当测试***的固有频率发生变化时,重复步骤六,获得该固有频率下的幅值比和相位差曲线。
步骤八:当测试***的固有频率和激振频率一定时,幅值比和相位差基本不变,数据处理时,根据测得的幅值比和相位差曲线,给测试***的输出乘以一个补偿系数,从而获得修正之后的输出结果。
所述的一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定***装置,包括:测试***和校准组件。测试***分为静架组件和动架组件。静架组件包括支座、静架和推力传感器,推力传感器安装在静架上,静架固定在支座上。动架组件包括动架和脉冲爆震发动机。校准组件包括激振器、阻抗头和柔性杆,激振器作为执行器安装在激振器支架上,并与阻抗头相连接,脉冲爆震发动机安装在动架上,其与柔性杆、阻抗头位于同一轴线上。
本发明具有以下有益效果:
与传统航空发动机的稳态校准方式不同,本发明是一种新型的针对脉冲爆震发动机的动态校准方法和装置。脉冲爆震发动机周期性工作的特点使得其对测试***有着更高的要求,测试***的固有频率和脉冲爆震发动机的工作频率影响着测试结果的准确性。脉冲爆震发动机的性能评估和设计参数选择需要精确度高的测量结果,而采用传统的航空发动机校准装置只能校准脉冲爆震发动机测试***的稳态性能,忽略了***固有频率和脉冲爆震发动机工作频率对于测试的影响。所以测试***还需要进行动态标定,明确***固有频率和脉冲爆震发动机工作频率对于测量结果的影响,从而无保证测试的精确度。本发明弥补了脉冲爆震发动机推力测试***在动态校准方面的不足,通过标定可以获得测试***不同固有频率和脉冲爆震发动机不同工作频率下的幅值比和相位差曲线。在一定的测试***固有频率脉冲爆震发动机工作频率下测得的***输出,可根据幅值比和相位差曲线即可进行修正,获得高精度的测试结果。
附图说明
图1:脉冲爆震发动机推力测试动态标定***示意图
图2:动态标定***原理图
图3:某固有频率测试***在发动机不同工作频率下所得的幅值比曲线图
图4:某固有频率测试***在发动机不同工作频率下所得的相位差曲线图
图中:1-支座2-激振器支架3-激振器4-阻抗头5-柔性杆6-动架7-脉冲爆震发动机8-推力传感器9-静架
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步描述:
结合图1、图2、图3和图4,本发明提供了一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置。图1为脉冲爆震发动机推力测试动态标定***示意图,图2为动态标定***原理图,图3为测试***所得的幅值比曲线图,图4为测试***所得的相位差曲线图。
根据图2所示,采用电动力式激振器(3)作为执行器,利用梯形信号发生器产生与脉冲爆震发动机推力波形接近的电信号,经由功率放大器放大后输入到激振器(3)中。激振器(3)将电信号转换成力信号输出,采用阻抗头(4)来捕捉激振器(3)的力信号输出,然后利用柔性杆(5)将推力传递到测试***中。阻抗头(4)和测试***推力传感器(8)的输出经放大和A/D转换后,输入到计算机和数据处理软件中进行存储和显示。
当测试***的固有频率一定时,以不同脉冲频率来驱动激振器(3),获得不同频率下的测试***输出,利用传递函数和自相关函数方法获得相应频率下的幅值比和相位差,拟合绘制成幅值比和相位差曲线。如果测试***的固有频率或发动机的脉冲频率发生变化,必须重新对测试***进行动态标定,并获得该固有频率下的幅值比和相位差曲线。数据处理时根据所测试***动态标定获得的幅值比和相位差曲线,给测试***的输出乘以一个补偿系数,即可获得修正之后的输出结果。
Claims (2)
1.一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:采用电动力式激振器作为执行器,用梯形信号发生器产生与脉冲爆震发动机推力波形接近的电信号,并由功率放大器放大后输入到激振器中;
步骤二:激振器将电信号转换成力信号输出,采用阻抗头来捕捉激振器的力信号输出,然后利用柔性杆将推力传递到测试***中,阻抗头和测试***的输出经放大和A/D转换后,输入到计算机和数据处理软件中进行存储和显示;
步骤三:当测试***的固有频率一定时,以不同脉冲频率来驱动激振器,获得不同频率下的测试***输出,利用传递函数和自相关函数方法获得相应频率下的幅值比和相位差,拟合绘制成幅值比和相位差曲线;
步骤四:当测试***的固有频率或发动机的脉冲频率发生变化时,必须重新对测试***进行动态标定,重复步骤三,即获得该固有频率下的幅值比和相位差曲线;
步骤五:当测试***的固有频率和激振频率一定时,幅值比和相位差基本不变,数据处理时,根据测得的幅值比和相位差曲线,给测试***的输出乘以一个补偿系数,即可获得修正之后的输出结果。
2.一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定***装置,其特征在于:静架组件包括静架和推力传感器,静架固定在支座上,推力传感器安装在静架上;动架组件包括动架和脉冲爆震发动机,校准组件包括激振器、阻抗头和柔性杆,激振器作为执行器安装在激振器支架上,并与阻抗头相连接,脉冲爆震发动机安装在动架上,其与柔性杆、阻抗头位于同一轴线上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810616999.0A CN109060239A (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810616999.0A CN109060239A (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109060239A true CN109060239A (zh) | 2018-12-21 |
Family
ID=64820965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810616999.0A Pending CN109060239A (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109060239A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109973280A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-05 | 汉腾汽车有限公司 | 一种发动机爆震自动标定方法 |
CN110595541A (zh) * | 2019-09-22 | 2019-12-20 | 江苏传艺科技股份有限公司 | 一种用于5g通信低噪声功率放大器的自动检测*** |
CN110726504A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-01-24 | 北京航天三发高科技有限公司 | 发动机试验台进气推力测量装置及其使用方法 |
CN110763397A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-07 | 北京航天三发高科技有限公司 | 一种发动机试验台推力测量传感器的校验方法及其装置 |
CN111927653A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-13 | 西安航天动力研究所 | 一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置 |
CN114739572A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-12 | 无锡沃尔福汽车技术有限公司 | 一种汽油发动机的爆震标定方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3375712A (en) * | 1965-03-19 | 1968-04-02 | North American Rockwell | Thrust measurement |
GB2096776A (en) * | 1981-03-12 | 1982-10-20 | Froude Eng Ltd | Improvements in or relating to thrust stands |
CN105181239A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-12-23 | 大连理工大学 | 一种输入与输出信号波形对比的测试平台动态性能评定方法 |
CN106197807A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | 一种用于动态力的测量方法 |
CN206056861U (zh) * | 2016-08-23 | 2017-03-29 | 苏州长菱测试技术有限公司 | 一种航空发动机试车台架的推力测量校准装置 |
CN106709144A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-24 | 中国人民解放军装备学院 | 基于自相关理论的发动机不稳定预测和评定方法 |
-
2018
- 2018-06-15 CN CN201810616999.0A patent/CN109060239A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3375712A (en) * | 1965-03-19 | 1968-04-02 | North American Rockwell | Thrust measurement |
GB2096776A (en) * | 1981-03-12 | 1982-10-20 | Froude Eng Ltd | Improvements in or relating to thrust stands |
CN105181239A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-12-23 | 大连理工大学 | 一种输入与输出信号波形对比的测试平台动态性能评定方法 |
CN106197807A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | 一种用于动态力的测量方法 |
CN206056861U (zh) * | 2016-08-23 | 2017-03-29 | 苏州长菱测试技术有限公司 | 一种航空发动机试车台架的推力测量校准装置 |
CN106709144A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-24 | 中国人民解放军装备学院 | 基于自相关理论的发动机不稳定预测和评定方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
YUNWANG ET AL: "Study on the Dynamic Characteristics of the Thrust Measurement Systemin Pulse Detonation Engines", 《AMERICAN INSTITUTE OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS》 * |
徐甲强,张全法,范福玲: "传感器技术 下", 《哈尔滨工业大学出版社》 * |
梁福平: "传感器原理及检测技术", 《华中科技大学出版社》 * |
翟怡: "火箭发动机推力矢量测试平台动态特性的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》 * |
郑龙席,严传俊,范玮,李牧,王治武: "脉冲爆震发动机推力测试方法分析与比较", 《测控技术》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109973280A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-05 | 汉腾汽车有限公司 | 一种发动机爆震自动标定方法 |
CN110595541A (zh) * | 2019-09-22 | 2019-12-20 | 江苏传艺科技股份有限公司 | 一种用于5g通信低噪声功率放大器的自动检测*** |
CN110595541B (zh) * | 2019-09-22 | 2021-04-13 | 江苏传艺科技股份有限公司 | 一种用于5g通信低噪声功率放大器的自动检测*** |
CN110726504A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-01-24 | 北京航天三发高科技有限公司 | 发动机试验台进气推力测量装置及其使用方法 |
CN110763397A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-07 | 北京航天三发高科技有限公司 | 一种发动机试验台推力测量传感器的校验方法及其装置 |
CN111927653A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-13 | 西安航天动力研究所 | 一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置 |
CN111927653B (zh) * | 2020-07-31 | 2021-07-20 | 西安航天动力研究所 | 一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置 |
CN114739572A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-12 | 无锡沃尔福汽车技术有限公司 | 一种汽油发动机的爆震标定方法 |
CN114739572B (zh) * | 2022-04-19 | 2023-06-20 | 无锡沃尔福汽车技术有限公司 | 一种汽油发动机的爆震标定方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109060239A (zh) | 一种脉冲爆震发动机试车台推力测试动态标定方法和装置 | |
US8294458B2 (en) | Vibration and condition monitoring system and the parts thereof | |
CN201237631Y (zh) | 一种直线电机性能参数测试装置 | |
CN104034407B (zh) | 减小旋转机械扭振信号脉冲测量法中周期性误差的方法 | |
US20060132147A1 (en) | System and method for measuring clearance between two objects | |
CN108519206A (zh) | 一种泵压式液体火箭发动机结构复合振动成分试验*** | |
US9341462B2 (en) | Sensor for measuring blade tip clearance in gas turbines | |
CN106872014B (zh) | 一种超微器件振动固有频率测试***及测试方法 | |
JP2007511190A (ja) | 同期電動機のロータ位置を検出する方法 | |
CN104678212A (zh) | 超磁致伸缩驱动器的静态性能测试*** | |
JP4374785B2 (ja) | 超音波疲労試験機 | |
CN112763103B (zh) | 一种转子叶片的非接触动应力标定方法 | |
US20230006587A1 (en) | Method and device for calibrating the control of an electrical machine | |
CN105181239A (zh) | 一种输入与输出信号波形对比的测试平台动态性能评定方法 | |
US7113873B2 (en) | Method and system for using eddy current transducers in pressure measurements | |
CN111505501A (zh) | 一种电机动态加载和瞬态测试装置 | |
CN105784103A (zh) | 一种基于非线性调频激励的变信噪比的频率特性测量方法 | |
Sheng et al. | Suppression of sweeping fluctuation of Fabry-Perot filter in fiber Bragg grating interrogation using PSO-based self-adaptive sampling | |
CN205175696U (zh) | 用于航空发动机结构件固有频率的测量装置 | |
CN110658053B (zh) | 一种基于小波变换的卫星组件冲击试验条件制定***及方法 | |
RU2648284C2 (ru) | Способ измерения радиального зазора между торцами рабочих лопаток и статором газотурбинного двигателя | |
CN103529322B (zh) | 一种压电陶瓷快速偏转镜动态频率响应测试***及方法 | |
CN204177326U (zh) | 一种发电机组游隙测量工装 | |
CN105759156A (zh) | 一种多方向振动能量收集装置性能测试***及方法 | |
Darwish et al. | CORRECTION OF LASER DOPPLER VIBROMETERMEASUREMENTS AFFECTED BY SENSOR HEAD VIBRATION USINGTIME DOMAIN TECHNIQUES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181221 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |