专利名称：一种非接触式表面压力分布测量装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，尤其是一种测量物体表面压力分布的装置。
背景技术：
在航空航天技术及各类工业生产、研究中，经常需要对物体的表面压力情况进行测量，以便对物体表面压力的分布进行分析和研究。现有技术通常是直接将压力传感器安装在被测物体的表面上或在物体表面设置测压孔再将压力信号传输给压力传感器来实现压力的测量。压力传感器是将压力信号转换为微弱电信号，微弱电信号经放大及信号处理还原出此点的压力值。将这些压力点的数据进行组合得出物体表面压力的分布。
如申请号为200410033380.5，名为“表面压力分布传感器”的专利即公开了一种表面压力分布传感器，该表面压力分布传感器通过垫片分开一定间隔的间隙对向配置的行配线部和列配线部。行配线部由玻璃基板沿第1方向平行排列配置在该玻璃基板上的多个行配线和覆盖该行配线的绝缘膜构成。列配线部由可挠性薄膜和沿第2方向平行排列配置在该可挠性薄膜上的多个列配线构成。这种表面压力分布传感器，能长期稳定地检测表面压力分布，且能以简单构成低成本制造。
但是直接将压力传感器或者测压孔安置在被测物体表面的现有测量技术仍然有很大的局限性，即由于加装了传感器所产生的被测物体表面的形变容易引起对被测物体表面压力分布的测量误差。
发明内容为了克服现有技术存在表面形变引起测量误差的不足，本实用新型提供了一种非接触式表面压力分布测量装置，避免了加装传感器引起的测量误差。
本实用新型由信号发生器、信号调制器、光波发生器、光波发射器、压力薄膜、光波接收器、放大滤波器、AD转换器、工业控制计算机、移动云台及其驱动机构组成。其中信号发生器通过信号调制器连接光波发生器，光波发生器连接光波发射器，光波发射器发出测量光波，通过覆盖在被测物体表面上的压力薄膜反射到光波接收器，光波接收器经过放大滤波器及AD转换器连接工业控制计算机，通过工业控制计算机由反射光波的谐振频率计算出该点的压力值，并由工业控制计算机控制驱动机构驱动移动云台对物体表面进行扫描从而得到被测物体表面压力分布。
作为本实用新型的一个优选方案，所述光波发射器和光波接收器同时安装在所述的移动云台上。
作为本实用新型的另一个优选方案，所述压力薄膜采用高分子敏感材料PVDF薄膜。
本实用新型提供了一种非接触式测量表面压力分布的装置，避免了由于加装传感器所产生的形变导致被测物体表面压力分布的测量误差，能够精确的在同一种状态下得到表面压力分布的数据，对于工业测量等有广阔的应用前景。
附图1是本实用新型的原理方框图。
附图2是本实用新型一个优选实施例的电路图。
附图3是本实用新型另一个优选实施例的电路图。
具体实施方式
图2给出了一个优选实施例的电路图。
信号发生器由四块型号为MC741的集成电路U1、集成电路U2、集成电路U3、集成电路U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电位器W1、可变电容C1、可变电容C2、二极管D1和二极管D2组成。集成电路U1第2脚连接电位器W1滑动端，电位器W1的一个固定端连接15V直流电压，另一固定端连接-15V直流电压。电阻R1一端连接集成电路U1第6脚，另一端连接电阻R2和二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接地。电阻R2另一端连接集成电路U2的第2脚和可变电容C1。集成电路U2第3脚接地。可变电容C1的另一端连接集成电路U2第6脚和集成电路U3第2脚。集成电路U3第3脚接地，集成电路U3的第6脚连接电阻R3，电阻R3另一端连接集成电路U4第2脚和可变电容C2，可变电容C2另一端连接集成电路U4第6脚和集成电路U1第3脚，集成电路U4第3脚接地。
型号为TSH512的集成电路U5集成了信号调制器、光波发生器两个功能。集成电路U5的A端连接集成电路U3第6脚、电阻R3。集成电路U5的B端连接集成电路U4第6脚、集成电路U1第3脚、可变电容C2。集成电路U5的第31脚连接集成电路U5的第26脚。
光波发射器由型号为9011的晶体三极管T1、型号为2N3019的晶体三极管T2和型号为GL3S的红外发射二极管D3组成。三极管T1的基极连接集成电路U5第26脚和第31脚，发射极连接三极管T2的基极，集电极连接三极管T2的集电极和二极管D3的阴极。三极管T2的发射极接地。二极管D3的阳极连接5V直流电压，发射红外光射向测量表面。
压力薄膜Bm采用高分子敏感材料PVDF波膜，贴覆在测量物体表面CLM上。
光波接收器由型号为SFH506-38的红外接收二极管D4和型号为TSH512的红外接收集成电路U6组成。红外接收二极管D4接收由压力薄膜Bm反射的红外光线。二极管D4的阴极连接集成电路U6的第6脚，阳极连接5V直流电压。集成电路U6的第31脚接地。
放大滤波器由两块型号为MC741的集成电路U7、集成电路U8、石英晶体滤波器IC1、石英晶体滤波器IC2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9组成。电阻R4一端连接集成电路U6第26脚，另一端连接集成电路U7第3脚和电阻R6。电阻R5一端连接集成电路U6第30脚，另一端连接集成电路U8第3脚和电阻R7。电阻R6另一端连接集成电路U7第6脚和电阻R8。电阻R7另一端连接集成电路U8第6脚和电阻R9。集成电路U7和集成电路U8的第2脚接地。电阻R8另一端连接石英晶体滤波器IC1第1脚。电阻R9另一端连接石英晶体滤波器IC2第1脚。滤波器IC1和滤波器IC2的第3脚接地。
AD转换器采用型号为CS5361的两通道AD转换卡U9，安装在工业控制计算机U10中。AD转换卡U9的A端连接石英晶体滤波器IC1第2脚，B端连接石英晶体滤波器IC2第2脚。
工业控制计算机U10通过测量出的反射光波的谐振频率计算出该点的压力值。
移动云台上安装了型号为PTS-301的驱动机构U11。根据需要计算机U10控制移动云台对物体表面进行扫描从而得到被测物体表面压力分布。
图3给出了另一个优选实施例的电路图。
信号发生器由四块型号为MC741的集成电路U1、集成电路U2、集成电路U3、集成电路U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电位器W1、可变电容C1、可变电容C2、二极管D1和二极管D2组成。集成电路U1第2脚连接电位器W1滑动端，电位器W1的一个固定端连接15V直流电压，另一固定端连接-15V直流电压。电阻R1一端连接集成电路U1第6脚，另一端连接电阻R2和二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接地。电阻R2另一端连接集成电路U2的第2脚和可变电容C1。集成电路U2第3脚接地。可变电容C1的另一端连接集成电路U2第6脚和集成电路U3第2脚。集成电路U3第3脚接地，集成电路U3的第6脚连接电阻R3，电阻R3另一端连接集成电路U4第2脚和可变电容C2，可变电容C2另一端连接集成电路U4第6脚和集成电路U1第3脚，集成电路U4第3脚接地。
型号为460-10的蓝宝石固体激光发射器U5集成了信号调制器、光波发生器、光波发射器三个功能。固体激光发射器U5的IN+端连接集成电路U3第6脚、电阻R3，发射器U5的IN-端连接集成电路U4的第6脚和集成电路U1的第3脚、可变电容C2。激光光束射向被测表面。
压力薄膜Bm采用高分子敏感材料PVDF薄膜，贴覆在测量物体表面CLM上。
光波接收器由型号为KSS-720A的激光接收器的U5、电位器W2组成。接收器U5的OUT+端连接电位器W2的滑动端，电位器W2的一个固定端连接电阻R4，另一个固定端连接电阻R5。U5的OUT-端接地。
放大滤波器由型号为MC741集成电路U7、MC741集成电路U8、石英晶体滤波器IC1、石英晶体滤波器IC2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9组成。电阻R4的一端连接电位器W2的一个固定端，另一端连接集成电路U7第3脚和电阻R6。电阻R5的一端连接电位器W2的另一个固定端，电阻R5另一端连接集成电路U8第3脚和电阻R7。电阻R6另一端连接集成电路U7第6脚和电阻R8，电阻R7另一端连接集成电路U8第6脚和电阻R9。集成电路U7第2脚接地，集成电路U8第2脚接地。电阻R8另一端连接石英晶体滤波器IC1第1脚，电阻R9另一端连接石英晶体滤波器IC2第1脚。滤波器IC1第3脚接地，滤波器IC2第3脚接地。
AD转换器采用型号为CS5361的两通道AD转换卡U9，安装在工业控制计算机U10中。AD转换卡U9的A端连接石英晶体滤波器IC1第2脚，B端连接石英晶体滤波器IC2第2脚。
工业控制计算机U10通过测量出的反射光波的谐振频率计算出该点的压力值。
移动云台上安装了型号为PTS-301的驱动机构U11。根据需要计算机U10控制移动云台对物体表面进行扫描从而得到被测物体表面压力分布。
权利要求1.一种非接触式表面压力分布测量装置，包括信号发生器、信号调制器、光波发生器、光波发射器、压力薄膜、光波接收器、放大滤波器、AD转换器、工业控制计算机、移动云台及其驱动机构，其特征在于信号发生器通过信号调制器连接光波发生器，光波发生器连接光波发射器，通过贴覆在被测物体表面上的压力薄膜反射测量光波到光波接收器，光波接收器经过放大滤波器及AD转换器连接工业控制计算机，并由工业控制计算机控制驱动机构驱动移动云台。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于所述光波发射器和光波接收器同时安装在所述的移动云台上。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于所述压力薄膜采用高分子敏感材料PVDF薄膜。
专利摘要一种非接触式表面压力分布测量装置。为了克服现有技术存在表面形变引起测量误差的不足，提供了一种测量装置，其中信号发生器通过信号调制器和光波发生器连接光波发射器，发出测量光波，通过覆盖在被测物体表面上的压力薄膜反射到光波接收器，经过放大滤波器及AD转换器连接工业控制计算机，由反射光波的谐振频率计算出该点的压力值，并由工业控制计算机控制驱动机构驱动移动云台对物体表面进行扫描从而得到物体表面的压力分布。本实用新型避免了由于加装传感器所产生的形变导致被测物体表面压力分布的测量误差，能够精确的在同一种状态下得到表面压力分布的数据，有广阔的应用前景。
文档编号G01L1/24GK2789745SQ20052007859
公开日2006年6月21日 申请日期2005年4月11日 优先权日2005年4月11日
发明者金承信 申请人:西北工业大学