6重量與吹除力之和的1. 5倍左 右，因此本實施例中的力傳感器3量程選為500N;用一臺穩(wěn)壓電源給Η只力傳感器3同時 供電，力傳感器3的輸出信號由一臺信號采集器進行記錄。
[0049] 本實施例提供的伺服機構排焰管吹除力測量裝置的主要原理如圖1所示，主要用 于測定伺服機構6排焰管8氣體向外排出時產生的吹除力。伺服機構6的下部有一個進氣 口 7,連接有一條軟管，軟管與用于供氣的氣源連接；試驗時，氣體從軟管通過進氣口 7進入 伺服機構6,再通過排焰管8的管口排出，產生垂直向下的吹除力。
[0050] 上述測量裝置的使用方法依次包括如下步驟：
[0051] 步驟1.伺服機構6通過連接工裝1接入測量裝置中；
[0052] 步驟2.通過調整吊葫蘆4伸縮，使得伺服結構6離地高度0. 5米左右；排焰管8 的管口平面處于水平狀態(tài)；
[0053] 步驟3.開啟穩(wěn)壓電源和信號采集器，檢查確認測量信號無干擾；
[0054] 步驟4.根據(jù)信號采集器獲得的Η個力傳感器3的數(shù)據(jù)fA、fe和fc，計算伺服機構 6和連接工裝1的總質量G為191. 1N，計算公式為G=fA+fe+fc，然后關閉穩(wěn)壓電源和信號 采集器；
[00巧]步驟5.使用質量為27. 9N的標準質量塊掛在伺服機構6上進行測量系統(tǒng)標定，獲 得測量精度；
[0056] 步驟5. 1將標準質量塊掛在伺服機構6上，開啟穩(wěn)壓電源和信號采集器，進行數(shù)據(jù) 義集；
[0057] 步驟5. 2根據(jù)獲得的Η個力傳感器3的數(shù)據(jù)f/、fe'和fc'計算標準質量塊的質 量G，為 28. 1N，G，=f/ +fe，+fc，-G;
[0058]步驟5. 3比較標準質量塊的質量和步驟5. 2獲得的標準質量塊的質量G'，獲得本 測量裝置的測量精度，本測量裝置的誤差為0. 7%;
[0059] 步驟6.開展正式試驗，采集數(shù)據(jù)信號；
[0060] 步驟6. 1開啟穩(wěn)壓電源使本測量裝置通電，穩(wěn)定后，啟動信號采集器記錄力傳感 器3的數(shù)據(jù)信號；
[0061] 步驟6. 2打開氣源，使氣體通過排氣口9進入伺服機構6,然后從排焰管8的管口 排出，待獲得的數(shù)據(jù)信號穩(wěn)定一段時間后，停止通氣；
[0062] 步驟6. 3信號采集器停止記錄，檢查確認信號品質良好，得到Η個力傳感器3的數(shù) 據(jù)Fa、Fb和Fc;
[0063] 步驟7.采用步驟6. 3得到的Η個力傳感器3的數(shù)據(jù)和步驟4得到的伺服機構6 和連接工裝1的總質量G進行計算，得到吹除力的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結果如圖3所示，計算公式為 吹除力F=Fa+Fb+F廣G。
[0064] 通過對圖中數(shù)據(jù)分析可知，由Η組拉力測量總拉力最大拉力（Fa+Fb+Fc)為 293. 8N，穩(wěn)定值為210. 6N，根據(jù)步驟7中公式計算得到吹除力為102. 7N，穩(wěn)定值為19. 5N。 根據(jù)測量系統(tǒng)誤差標定吹除力為102. 7 + 0. 7N，穩(wěn)定值為19. 5 + 0. 1N，測量精度為99. 3%。
[0065] 本實施例提供的伺服機構排焰管吹除力測量裝置及其使用方法通過把吹除力方 向、拉力方向統(tǒng)一到重力的垂直方向，巧妙地利用Η根垂向拉力自平衡原理直接獲得伺服 機構重力和吹除力F之和，減去已知的重力便得吹除力F。該裝置及其使用方法具有測量精 度高的特點，使得測量精度由現(xiàn)有技術的不足90%提高到99%W上，解決了型號設計精細 化的要求；該裝置結構簡單，投入較少，其使用方法操作簡便，在吹除力測量中可w推廣應 用。
[0066] 顯然，本領域的技術人員可W對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。倘若送些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明 也意圖包含送些改動和變型在內。
【主權項】
1. 一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置，其特征在于：包括連接工裝（1)、拉線（2)、力 傳感器（3)、吊葫蘆⑷和固定框架（5); 在固定框架（5)的頂面固定有三個吊葫蘆（4)，用于調整安裝在吊葫蘆（4)上的拉線 ⑵的長度；連接工裝⑴用于連接伺服機構（6)與拉線（2)，并且使拉線⑵垂直；連接工 裝（1)與拉線（2)的連接點高于伺服機構（6)的重心和排焰管（8)的管口，且位于伺服機 構（6)的輪廓線外側；三組拉線（2)上端分別與固定框架（5)上安裝的吊葫蘆（4)連接，拉 線（2)下端與連接工裝（1)連接；拉線（2)為垂直的三條垂線，伺服機構（6)的重心和排焰 管（8)的管口位于三條垂線形成的三棱柱內；調節(jié)拉線（2)的高度，使得伺服機構（6)的排 焰管（8)的管口垂直向上；每組拉線（2)中串入一只力傳感器（3);力傳感器（3)用于測量 拉力，共有三只力傳感器（3)，分別串入三組拉線（2)中；用一臺穩(wěn)壓電源給三只力傳感器 (3)同時供電，力傳感器（3)的輸出信號由一臺信號采集器進行記錄。2. 如權利要求1所述的一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置，其特征在于：所述連接 工裝（1)為兩件，即單連接工裝（1-1)和雙連接工裝（1-2)，單連接工裝（1-1)的一端與伺 服機構（6)連接，另一端連接拉線A(2-1)，雙連接工裝（1-2)為"丁"字型，下部與伺服機構 (6)連接，上部的兩端分別與拉線B(2-2)和拉線C(2-3)連接。3. 如權利要求1所述的一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置，其特征在于：所述連接 工裝（1)為三件，每件連接工裝（1)的一端連接一組拉線（2)，另一端分別與伺服機構（6) 連接。4. 如權利要求1所述的一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置，其特征在于：所述拉線 (2)材料為鋼絲繩。5. 如權利要求1所述的一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置，其特征在于：所述每根 拉線（2)的拉伸強度為伺服機構（6)的重量與吹除力之和的兩倍或兩倍以上。6. 如權利要求1所述的一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置，其特征在于：所述力傳 感器（3)的量程為伺服機構（6)重量與吹除力之和的1.5倍。7. 如權利要求1所述的一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置的使用方法，其特征在于 依次包括如下步驟： 步驟1.伺服機構（6)通過連接工裝（1)接入測量裝置中； 步驟2.通過調整吊葫蘆（4)伸縮，使得排焰管8的管口平面處于水平狀態(tài)； 步驟3.開啟穩(wěn)壓電源和信號采集器，檢查確認測量信號無干擾； 步驟4.根據(jù)信號采集器獲得的三個力傳感器（3)的數(shù)據(jù)&、&和&，計算伺服機構（6) 和連接工裝（1)的總質量G，計算公式為G=fA+fB+fe，然后關閉穩(wěn)壓電源和信號采集器； 步驟5.使用標準質量塊掛在伺服機構（6)上進行測量系統(tǒng)標定，獲得測量精度； 步驟5. 1將標準質量塊掛在伺服機構（6)上，開啟穩(wěn)壓電源和信號采集器，進行數(shù)據(jù)采 集； 步驟5. 2根據(jù)獲得的三個力傳感器（3)的數(shù)據(jù)fA'、fB'和fe'計算標準質量塊的質量G，，G，= fA，+fB，+fc，-G ; 步驟5. 3比較標準質量塊的質量和步驟5. 2獲得的標準質量塊的質量G'，獲得本測量 裝置的測量精度； 步驟5. 4如果步驟5. 3得到的測量精度不滿足試驗要求，調整力傳感器（3)和信號采 集器的量程，并調整拉線（2)保證拉線（2)的垂直度，再次返回步驟5. 1，重新測量本裝置的 測量精度，直到滿足試驗要求； 步驟6.開展正式試驗，采集數(shù)據(jù)信號； 步驟6. 1開啟穩(wěn)壓電源使本測量裝置通電，穩(wěn)定后，啟動信號采集器記錄力傳感器（3) 的數(shù)據(jù)信號； 步驟6. 2打開氣源，使氣體通過排氣口（7)進入伺服機構（6)，然后從排焰管（8)的管 口排出，待獲得的數(shù)據(jù)信號穩(wěn)定一段時間后，停止通氣； 步驟6. 3信號采集器停止記錄，檢查確認信號品質良好，得到三個力傳感器（3)的數(shù)據(jù)FA、FB 和Fc; 步驟7.采用步驟6. 3得到的三個力傳感器（3)的數(shù)據(jù)和步驟4得到的伺服機構（6)和 連接工裝⑴的總質量G進行計算，得到吹除力的數(shù)據(jù)，計算公式為吹除力F=Fa+Fb+Fc-G。
【專利摘要】本發(fā)明屬于力學測量技術領域，具體涉及一種伺服機構排焰管吹除力測量裝置及其使用方法。技術方案：在該測量裝置固定框架上有三個吊葫蘆，用于調整拉線的長度；連接工裝與拉線的連接點高于伺服機構的重心和排焰管口，位于伺服機構的輪廓線外側；拉線為垂直的三條垂線，伺服機構的排焰管的管口垂直向上；拉線中有力傳感器。使用方法：首先將伺服機構接入測量裝置中，調整吊葫蘆使得排焰管口平面處于水平狀態(tài)，測量伺服機構和連接工裝的總質量G；然后使用標準質量塊掛在伺服機構上進行測量系統(tǒng)標定，獲得測量精度；開展正式試驗，采集數(shù)據(jù)信號得到的三個力傳感器的數(shù)據(jù)，計算吹除力F＝FA+FB+FC-G。有益效果：操作簡單、測量精度高，在吹除力測量中可推廣應用。
【IPC分類】G01M9/06, G01L5/00
【公開號】CN105444981
【申請?zhí)枴緾N201410436965
【發(fā)明人】肖健, 張菩仁, 王和, 韋冰峰, 王求生, 吳強, 李慶星
【申請人】北京強度環(huán)境研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年8月29日