一種五聯超聲波測量風桿的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于定量測量艦船艉部實際空氣流場的測量風桿。
【背景技術】
[0002]目前在定量測量艦船艉部實際空氣流場領域，西方國家主要采取單根形式的測量風桿，通過在甲板上移動進行不同位置處的風速、風向測量，從而細致地描述甲板空氣尾流。其風桿的大致結構為:可移動桅桿高10米，桅桿安裝在擁有三個1.5米長的水平粧腿的三角形底座上。桅桿頂端到三個水平粧腿之間用鋼絲牽索拉緊，保證桅桿的直立。采用三個斜支撐的結構和一個加撐支索確保底座在由9根鋼絲牽索拉緊產生的壓力負荷下不會偏轉。每一個粧腿裝有腳輪和千斤頂以便桅桿移動，確保桅桿能在傾斜的飛行甲板要求的網格點內垂直。三直角軸的風速分量UW由桅桿上面安裝的三組，共計九個傳感器測得。每組的三個傳感器排成一列，與船體坐標軸平行，垂直間隔3.2米，每一組水平方向的風速計分別以距離甲板3.2米、6.4米、9.6米高度布置，并保證下面的兩組風速計相互垂直，以此不受桅桿的氣流擾動影響。
[0003]這種可移動式單桿仍然以下的不足之處:
[0004](I)從整體風桿結構形式來看，該類型風桿為單根風桿形式，一次測量位置點較少，在驅護艦艉部空氣流場傳感器測量試驗中由于測量位置點較多，若采用該單桿形式風桿，則試驗周期較長、來回移動誤差較大，不利于工程試驗。
[0005](2)由于是單根桿形式，為了保證有足夠的壓力負荷，該類風桿一般采用較多的鋼索進行張緊，然而在艉流場傳感器測試中，傳感器附近鋼索的存在必然會對傳感器測量位置的實際風速風向大小造成干擾。若采用多根單桿形式的測量風桿，則需要多套傳感器數據采集箱，導致測量系統(tǒng)線路較多、繁瑣且容易出現連接錯誤；
[0006](3)試驗中艦船始終處于運動狀態(tài)(橫搖、縱搖、艏搖、深沉等運動)，為保證測量過程中風桿在甲板表面不會移動，需要對風桿進行系留和固定等工作，由于單根風桿底盤重量有限，風桿的系留和固定就顯得尤為復雜。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的技術解決問題是:針對現有的單桿使用繁瑣，系留固定、移動不便的問題，提供了一種五聯超聲波測量風桿，可以更加方便的定量測量艦船艉部實際空氣流場。
[0008]本實用新型的技術解決方案是:一種五聯超聲波測量風桿，包括至少兩個測量單桿，每一個測量單桿又包括三段測風桿、底部基座、鋼絲繩和翻轉合頁，三段測風桿均為空心桿，空心桿之間通過內部的限位裝置和緊定螺釘依次連接在一起并實現相對位置的固定;底部基座上設有水平翻轉合頁，翻轉合頁上端開設螺孔，通過螺栓將最下面的一段測風桿豎直安裝在底部基座上；鋼絲繩的一端與最上面一段測風桿的頂端固定連接，鋼絲繩的另一端與底部基座固定連接;可調連接桿的兩端分別與相鄰測量單桿的底部基座固定連接，通過改變可調連接桿的長度改變不同測量單桿之間的距離;穩(wěn)定桿通過固定在不同測量單桿的底部基座的最下面一段測風桿上的抱箍將相鄰的測量單桿最下面一段測風桿進行固定連接。
[0009]所述的鋼絲繩通過掛鉤和螺旋扣與最上面一段測風桿的頂端連接，并通過螺旋扣實現第三段測風桿豎直位置的微調。所述的三段測風桿從下到上三段的長度分別為3m、2m、2m。所述的三段測風桿或者穩(wěn)定桿的材料為鋁合金。所述的底部基座的材料為Q235鋼，內部設有配重。所述的底部基座的底部安裝有腳輪。
[0010]本實用新型與現有技術相比的優(yōu)點在于:
[0011](I)本實用新型的整體結構形式采用五根風桿相鏈接狀態(tài)，可以實現在艦船甲板移動時同時測量五個位置15個測量點的風向風速；
[0012](2)本實用新型的五聯超聲波測量風桿各風桿等距分布，間距的設置既充分滿足理論上不影響測量點，同時間距可以調節(jié)，能夠滿足不同船型的測試要求；
[0013](3)本實用新型的整體形式增大了測量系統(tǒng)底盤的接觸面積與重量，有效提高了測量系統(tǒng)的抗傾覆力矩，解決了試驗過程中風桿在甲板上的滑移問題；
[0014](4)本實用新型的整體形式前后采用鋼索張緊，左右采用穩(wěn)定桿相互連接，不僅有效降低了風桿的晃動頻率，更解決了鋼絲繩過多帶來的干擾傳感器測量精度問題；
[0015](5)本實用新型的整體形式中采用一套數據采集設備，S卩:五根風桿的傳感器連接到同一個數據采集中心，有效解決了線路繁瑣問題。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的單個測風桿的構成示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的單個測風桿的底部基座示意圖；
[0018]圖3為本實用新型的單個測風桿的可調連接桿示意圖；
[0019]圖4為本實用新型的單個測風桿的翻轉合頁示意圖；
[0020]圖5為本實用新型的五聯超聲波測量風桿示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型的五聯超聲波測量風桿裝置，包括有測風桿1、2、3，底部基座4，鋼絲繩5，可調連接桿6，穩(wěn)定桿7。底部基座4上有水平翻轉合頁8。如圖4所示，翻轉合頁8上端開設螺孔，通過螺栓將底部基座上的翻轉合頁8與測風桿1、2、3可靠連接。翻轉合頁8用于便捷放倒測風桿1、2、3進行傳感器的安裝和檢查。
[0022]三段測風桿1、2、3之間通過空心桿內部的限位裝置和緊定螺釘實現相對位置的固定。
[0023]鋼絲繩5通過掛鉤和螺旋扣連接第三段測風桿3與底部基座4，并通過螺旋扣實現第三段測風桿3豎直位置的微調?？烧{連接桿6的兩端通過螺栓與相鄰的底部基座4固定連接，通過調節(jié)可調連接桿6與底部基座4的重合長度，實現不同底部基座4上的測風桿1、2、3之間的距離調節(jié)。穩(wěn)定桿7通過固定在第一段測風桿I上的抱箍實現測風桿1、2、3整體的底部加強與固定，同時與可調連接桿6同步配合實現測風桿1、2、3之間距離的調整。
[0024]可調連接桿6和穩(wěn)定桿7均采用長條型槽型鋼結構，兩者通過搭接加螺栓固定方式連接。
[0025]底部基座4為Q235鋼，內部設有配重。穩(wěn)定桿7，測風桿1、2、3均為鋁合金材料。
[0026]測風桿1、2、3采用分段組裝形式，長度分別為3m、2m、2m，直徑分別為110mm、75mm、55mm，以此保證在搬運過程中方便快捷，并能夠在鉛垂線方向豎直高度分別為3m、5m和7m的位置安裝測量設備。
[0027]底部基座4的粧腿裝有腳輪，可以360方向轉動，實現整體風桿前后左右整體快速移動，腳輪具備鎖死功能，在使用時不會與甲板發(fā)生相對移動。
[0028]在改變底部基座4和穩(wěn)定桿7的相對位置時，整個測風桿組實現沿左右弦測量長度方向7.3m?14.6m范圍內可調；相鄰兩個測風單桿之間(以底部基座4幾何中心為測量基點)可以實現1.5m、2m、2.5m、3m距離調節(jié)(可以滿足不同船型的試驗)。
[0029]在不進行甲板系留，通過鋼絲繩5與穩(wěn)定桿7的緊固，在風速為40m/s、船體橫搖角度為?+§，縱搖角度為-2?+2條件下，測風單桿頂部相對于重垂線擺動幅度為5以內。
[0030]本實用新型說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
【主權項】
1.一種五聯超聲波測量風桿，其特征在于包括:至少兩個測量單桿，每一個測量單桿又包括三段測風桿(1、2、3)、底部基座(4)、鋼絲繩(5)和翻轉合頁(8)，三段測風桿(1、2、3)均為空心桿，空心桿之間通過內部的限位裝置和緊定螺釘依次連接在一起并實現相對位置的固定;底部基座(4)上設有水平翻轉合頁(8)，翻轉合頁(8)上端開設螺孔，通過螺栓將最下面的一段測風桿(I)豎直安裝在底部基座(4)上;鋼絲繩(5)的一端與最上面一段測風桿(3)的頂端固定連接，鋼絲繩(5)的另一端與底部基座(4)固定連接;可調連接桿(6)的兩端分別與相鄰測量單桿的底部基座(4)固定連接，通過改變可調連接桿(6)的長度改變不同測量單桿之間的距離;穩(wěn)定桿(7)通過固定在不同測量單桿的底部基座(4)的最下面一段測風桿(I)上的抱箍將相鄰的測量單桿最下面一段測風桿(I)進行固定連接。2.根據權利要求1所述的一種五聯超聲波測量風桿，其特征在于:所述的鋼絲繩(5)通過掛鉤和螺旋扣與最上面一段測風桿(3)的頂端連接，并通過螺旋扣實現第三段測風桿(3)豎直位置的微調。3.根據權利要求1或2所述的一種五聯超聲波測量風桿，其特征在于:所述的三段測風桿(1、2、3)從下到上三段的長度分別為3m、2m、2m。4.根據權利要求1或2所述的一種五聯超聲波測量風桿，其特征在于:所述的三段測風桿(1、2、3)或者穩(wěn)定桿(7)的材料為鋁合金。5.根據權利要求1或2所述的一種五聯超聲波測量風桿，其特征在于:所述的底部基座(4)的材料為Q235鋼，內部設有配重。6.根據權利要求1或2所述的一種五聯超聲波測量風桿，其特征在于:所述的底部基座(4)的底部安裝有腳輪。
【專利摘要】一種五聯超聲波測量風桿，包括至少兩個測量單桿，單個測量單桿又包括三段測風桿(1、2、3)、底部基座(4)、鋼絲繩(5)和翻轉合頁(8)，三段測風桿(1、2、3)之間通過內部的限位裝置和鎖定螺釘依次連接在一起。底部基座(4)上設有水平翻轉合頁(8)，翻轉合頁(8)上端開設螺孔，通過螺栓將最下面的一段測風桿(1)豎直安裝在底部基座(4)上。鋼絲繩(5)的兩端分別與最上面一段測風桿(3)的頂端及底部基座(4)固定連接。可調連接桿(6)的兩端分別與相鄰測量單桿的底部基座(4)固定連接，穩(wěn)定桿(7)通過固定在不同底部基座(4)最下面一段測風桿(1)上的抱箍將相鄰的測量單桿最下面一段測風桿(1)進行固定連接。
【IPC分類】G01P1/00, B63B17/00
【公開號】CN205203281
【申請?zhí)枴緾N201520926983
【發(fā)明人】李海旭, 姜廣文, 趙鵬程, 宗昆, 朱楓, 萬然, 劉鳳貴
【申請人】中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月19日