DE10017694A1 - Measurement arrangement for the precise and rapid positioning of fluid flow measurement sensor relative to vehicle or vehicle component in wind tunnel - Google Patents

Abstract

The flow sensor is positioned on the forward end of a traversing device and moved relative to the surface of the vehicle in a precise position. To ensure that the position is as desired a laser measurement device (16) is used that transmits a laser beam towards the surface of the vehicle and from the reflected beam determines the position of the sensor from the surface. The measured value is used to correct the probe position to its intended position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vermessungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a measuring device according to the preamble of Claim 1.

Beim Vermessen von Fahrzeugen oder Komponenten-Oberflächen im Windkanal werden herkömmlicherweise vorab die Geometriedaten über eine Abtastung bzw. über CAD-Daten ermittelt. Anschließend wird das Messobjekt auf die theoretischen Geometriedaten hin von Hand eingerichtet.When measuring vehicles or component surfaces in the wind tunnel conventionally, the geometry data is previously scanned or determined via CAD data. Then the measurement object is based on the theoretical Geometry data set up by hand.

Diese Einkalibrierung auf eine Geometrie erfordert einen beträchtlichen Zeitauf­ wand. Dieser kann sich beispielsweise bei Seitenscheiben eines Kraftfahrzeugs auf 2 bis 3 Stunden und bei einem Fahrzeugheck auf ca. 1 Tag belaufen. Nach jeder Änderung der Geometrie müssen die Geometriedaten händisch oder durch eine Neuabtastung überarbeitet werden.This calibration to geometry takes a considerable amount of time wall. This can occur, for example, in the case of side windows of a motor vehicle 2 to 3 hours and approx. 1 day for a vehicle rear. After every The geometry data must be changed manually or by a Resampling will be revised.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vermessungsvorrichtung für Fahr­ zeuge oder Komponenten-Oberflächen in einem Windkanal bereitzustellen, mit dem eine erhebliche Zeiteinsparung realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide a measuring device for driving provide tools or component surfaces in a wind tunnel with which considerable time savings can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. This object is achieved by the features mentioned in claim 1.  

Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, an der Traversie­ rung ein Abstandsmesssystem anzuordnen, mit dem die Entfernung zwischen den Fahrzeug- oder Komponenten-Oberflächen und dem Sensor festgestellt werden kann. Gibt man diese Entfernung an eine Regeleinrichtung weiter, die über den Betrieb eines Aktors, insbesondere eines Motors, die Traversierung steuert, so kann man den Abstand zwischen Fahrzeug- oder Komponenten-Oberflächen und Sensor in jeder gewünschten Weise regeln. Beispielsweise ist es möglich, jeweils einen konstanten Abstand zwischen Fahrzeug oder Komponenten-Oberflächen und dem die Vermessung durchführenden Sensor zu realisieren.An essential idea of the present invention lies in the traversy a distance measuring system with which the distance between the Vehicle or component surfaces and the sensor can be determined can. If you pass this distance on to a control device that uses the Operation of an actuator, in particular a motor, which controls traversing, so you can see the distance between vehicle or component surfaces and Control the sensor in any desired way. For example, it is possible to a constant distance between vehicle or component surfaces and the sensor carrying out the measurement.

Auf diese Weise kann man den Sensor über die Oberfläche verfahren, ohne neue Justagezeiten in Kauf nehmen zu müssen. Die gesamten Justagezeiten können daher entfallen, und auch unbekannte und veränderte Objekte können ohne Vorar­ beiten sofort vermessen werden. Insbesondere bei Oberflächenoptimierungen steigt der Vermessungsdurchsatz stark an, da keine aufwendigen Abtastungen der Ober­ fläche nach einer entsprechenden Geometrieänderung mehr erfolgen müssen.In this way, the sensor can be moved across the surface without new ones Having to put up with adjustment times. The entire adjustment times can Therefore, there is no longer any need, and even unknown and changed objects can be used without a prearrange be measured immediately. Especially with surface optimizations increases the measurement throughput increases strongly since there are no complex scans of the upper surface after a corresponding change in geometry.

Insofern bringt die vorliegende Erfindung eine signifikante Zeiteinsparung und führt daher auch zu einer erheblichen Kostenreduzierung. Ein einfaches Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der beiliegenden, einzigen Zeichnung näher erläutert.In this respect, the present invention brings significant time savings and leads therefore also a significant cost reduction. A simple execution example Game of the present invention is based on the accompanying single drawing explained in more detail.

Die einzige Zeichnung zeigt den Teil einer Kontur eines Fahrzeugs 10, welches sich in einem nicht näher dargestellten Windkanal befindet. Zur Vermessung im Wind­ kanal ist ein Sensor 12 an einer Traversierung 14 angeordnet. Die Traversierung 14 kann über einen Motor M im gesamten Bereich des Windkanals verfahren werden. Vorliegend ist die Verbindung zwischen Motor M und Traversierung lediglich sche­ matisch dargestellt, da es auf die Kopplung zwischen Traversierung 14 und Motor M nicht entscheidend ankommt. Als Traversierung kann vielmehr jede Art von beweg­ lichem Arm verwendet werden, der wiederum über einen oder mehrere Aktoren bewegt werden kann. Vorliegend ist als Aktor lediglich ein Elektromotor gezeigt. Allerdings können beliebig viele Antriebe vorgesehen werden, die dann von einer entsprechend ausgebildeten Regeleinrichtung beaufschlagt werden. The only drawing shows that part of a contour of a vehicle 10 which is located in a wind tunnel (not shown in more detail). A sensor 12 is arranged on a traversing 14 for measurement in the wind tunnel. The traversing 14 can be moved by a motor M in the entire area of the wind tunnel. In the present case, the connection between motor M and traversing is only shown schematically, since the coupling between traversing 14 and motor M is not critical. Rather, any type of movable arm can be used as a traversal, which in turn can be moved via one or more actuators. In the present case, only an electric motor is shown as an actuator. However, any number of drives can be provided, which are then acted upon by a suitably designed control device.

Im Bereich des Sensors 12 ist ein Abstandsmesssystem in Form einer Lasermes­ seinrichtung 16 am Ende der Traversierung 14 angeordnet, die über die Reflektion der Laserstrahlen (Bezugszeichen 18) den Abstand zu einer gegenüberliegenden Oberfläche bestimmen kann. Aus der festen Geometrie zwischen Lasermessein­ richtung 16 und Sensor 12 lässt sich damit der Abstand zwischen der Oberfläche des Fahrzeugs 10 und dem Sensor 12 ermitteln.In the area of the sensor 12 , a distance measuring system in the form of a laser measuring device 16 is arranged at the end of the traversing 14 , which can determine the distance to an opposite surface via the reflection of the laser beams (reference number 18 ). Device 16 from the fixed geometry between sensor Lasermessein and 12 can be so that the distance between the surface of the vehicle 10 and the sensor 12 determine.

Das Abstandsmesssystem gibt ein dem Abstand entsprechendes Signal an eine Regelungseinrichtung 20 weiter, in welcher gewünschte Abstandswerte gespeichert sind. Über einen Vergleich der gewünschten Abstandswerte mit den tatsächlich vorliegenden Abstandswerten kann eine Regelung durchgeführt werden, wobei der Motor so beaufschlagt wird, dass die Traversierung 14 derart verfährt, um den ge­ wünschten Abstand zwischen der Oberfläche des Fahrzeugs 10 und dem Sensor 12 einzustellen. Bei alternativen Ausführungsformen mit mehreren Antrieben (Motoren) müssen die verschiedenen Antriebe natürlich entsprechend gesteuert werden.The distance measuring system forwards a signal corresponding to the distance to a control device 20 , in which the desired distance values are stored. A comparison can be carried out by comparing the desired distance values with the actually existing distance values, the motor being acted on in such a way that the traversing 14 moves in such a way as to set the desired distance between the surface of the vehicle 10 and the sensor 12 . In alternative embodiments with multiple drives (motors), the different drives must of course be controlled accordingly.

Auf diese Weise können zeitintensive Justierarbeiten entfallen.In this way, time-consuming adjustment work can be omitted.

Claims (2)

1. Vermessungsvorrichtung für Fahrzeug- oder Komponenten-Oberflächen in einem Windkanal mit einer im Windkanal bewegbaren Traversierung, an de­ ren vorderem Ende ein die Vermessung durchführender Sensor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Traversierung ein optisches Abstandsmesssystem angeordnet ist, mittels welchem der Abstand zwischen dem Sensor und der Fahrzeug- oder Komponenten-Oberfläche bestimmbar ist, dass eine Regelungsein­ richtung vorgesehen ist, die ein dem Abstand entsprechendes Signal vom Abstandsmessystem zur Verfügung gestellt bekommt, und dass ein die Tra­ versierung bewegender Aktor vorgesehen ist, der von der Regelungsein­ richtung derart steuerbar ist, dass ein gewünschter Abstand zwischen Sen­ sor und der Fahrzeug- oder Komponenten-Oberfläche einstellbar ist.1. Measuring device for vehicle or component surfaces in a wind tunnel with a traversing movable in the wind tunnel, at the front end of which a sensor performing the measurement is arranged, characterized in that an optical distance measuring system is arranged on the traversing, by means of which the distance It can be determined between the sensor and the vehicle or component surface that a control device is provided that receives a signal corresponding to the distance from the distance measuring system, and that an actuator that moves the traversing is provided that is controlled by the control device is controllable in such a way that a desired distance between the sensor and the vehicle or component surface can be set. 2. Vermessungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandsmesssystem ein Laser-Abstandssensor vorgesehen ist.2. Measuring device according to claim 1, characterized, that a laser distance sensor is provided as the distance measuring system.