專利名稱：一種航行中噴水推進器的輸出功率的測量方法
一種航行中噴水推進器的輸出功率的測量方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明水流流量測量領(lǐng)域，具體涉及一種航行中噴水推進器的輸出功率的測量方法。
背景技術(shù)：
噴水推進器是水上機動平臺的一種動力裝置，噴口流速、流量及噴水推進器的輸出功率是衡量噴水推進器工作性能的一個重要指標。在實際航行工況下，噴水推進器噴水中通常含有氣體，噴口的噴水流速也非常大、振動也很強烈，受這些條件的限制，目前沒有對航行中噴水推進器的輸出功率進行有效測量的方法，測量結(jié)果存在較大的偏差，因此，尋求一種可對航行中噴水推進器的輸出功率進行有效測量的方法十分必要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可對航行中噴水推進器的輸出功率進行有效測量的方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種航行中噴水推進器的輸出功率的測量方法，將動壓傳感器和含氣量傳感器通過傳感器安裝基座安裝于噴水推進器所在的平臺上，使動壓傳感器和含氣量傳感器位于噴水推進器的噴口的正前方；將航速測量儀固定于所述平臺上， 用以測量所述平臺的航速，所述測量方法包括用于確定動壓偏大系數(shù)β的拖樁步驟、用于確定平臺運動影響系數(shù)I的拖拉步驟和用于確定航行中噴水推進器的輸出功率P的航行測定步驟，其中，
所述拖樁步驟為將拖樁固定于岸上，拖樁繩的一端拴于所述拖樁上，另一端栓于噴水推進器所在的平臺上，所述拖樁繩串聯(lián)有用于測量拖樁拉力的拉力計；
實施拖樁時，啟動噴水推進器，通過拉力計獲取噴水推進器在噴出水流時于拖樁繩212上產(chǎn)生的拉力f，單位為N ;通過所述動壓傳感器獲取噴水推進器的第一噴口水流動 SP1，單位為Pa ；
所述動壓偏大系數(shù)
權(quán)利要求
1.一種航行中噴水推進器的輸出功率的測量方法，其特征在于將動壓傳感器和含氣量傳感器通過傳感器安裝基座安裝于噴水推進器所在的平臺上，使動壓傳感器和含氣量傳感器位于噴水推進器的噴口的正前方；將航速測量儀固定于所述平臺上，用以測量所述平臺的航速，所述測量方法包括用于確定動壓偏大系數(shù)β的拖樁步驟、用于確定平臺運動影響系數(shù)ξ的拖拉步驟和用于確定航行中噴水推進器的輸出功率P的航行測定步驟，其中， 所述拖樁步驟為將拖樁固定于岸上，拖樁繩的一端拴于所述拖樁上，另一端栓于噴水推進器所在的平臺上，所述拖樁繩串聯(lián)有用于測量拖樁拉力的拉力計； 實施拖樁時，啟動噴水推進器，通過拉力計獲取噴水推進器在噴出水流時于拖樁繩212上產(chǎn)生的拉力f，單位為N;通過所述動壓傳感器獲取噴水推進器的第一噴口水流動壓P1,單位為Pa ； 所述動壓偏大系數(shù)， 其中，α為拖樁繩與水平面間的水平夾角，單位為度；S為噴水推進器的噴口面積，單位為m2 ； 所述拖拉步驟為將一拖拉繩的一端拴于所述平臺上，另一端拴于拖拉動力裝置上； 實施拖拉時，關(guān)閉噴水推進器，啟動拖拉動力裝置，通過拖拉動力裝置拉動所述平臺運動，并通過所述動壓傳感器獲取噴水推進器的第二噴口水流動壓P2，單位為Pa;通過所述含氣量傳感器獲取噴水推進器的第一噴口水流含氣量P1，單位為％ ;通過所述航速測量儀獲取噴水推進器所在平臺的第一航速Vhl，單位為m/s ； 通過=確定平臺運動影響系數(shù)ξ，其中，Pm為所述平臺運動時所在介質(zhì)的靜水密度，單位為kg/m3 ； 所述航行測定步驟為啟動噴水推進器，使噴水推進器驅(qū)動所在平臺運動，通過所述動壓傳感器獲取噴水推進器的第三噴口水流動壓P3,單位為Pa ;通過所述含氣量傳感器獲取噴水推進器的第二噴口水流含氣量P2，單位為％ ;通過航速測量儀獲取噴水推進器所在平臺的第二航速Vh2,單位為m/s ； 通過P3A = I(I-A)確定噴口流速VP，噴口流速的單位為m/s ； 通過Q = S(I-P2) P Λ確定噴口流量Q，噴口流量的單位為kg/s ； 并通過P = 確定噴水推進器的輸出功率P，輸出功率的單位為W。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量方法，其特征在于所述動壓傳感器和含氣量傳感器均安裝于位于噴口的正前方70mm 80mm的位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量方法，其特征在于所述拉力計、動壓傳感器、含氣量傳感器和航速測量儀與處理計算機通信連接，以將采集到的信號傳輸至處理計算機，以通過處理計算機獲取動壓偏大系數(shù)，平臺運動影響系數(shù)，以及噴水推進器的噴口流速、噴口流量和輸出功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的測量方法，其特征在于所述含氣量傳感器的檢測處理方法為 步驟I :將測量電橋的測量電極置于被測介質(zhì)中，其中，所述測量電橋包括電阻值為Rs的電橋電阻和所述測量電極，將正負等幅的音頻交流信號輸入至所述測量電極和電橋電阻構(gòu)成的串聯(lián)電路的兩端，其中，測量電極的兩端作為測量電橋的輸出端輸出極板電壓； 步驟2 :獲取音頻交流信號的有效值Ev和測量電極的極板電壓的有效值Ei ； 步驟3 :獲取測量電極間的電阻值Ri,其中，尺，i = P對應測量電極置于所述
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量方法，其特征在于步驟2中，通過激勵源有效值轉(zhuǎn)換電路獲得所述音頻交流信號的有效值Ev，通過電極有效值轉(zhuǎn)換電路獲得所述極板電壓的有效值Ei ;步驟2中，音頻交流信號的有效值Ev經(jīng)激勵源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為激勵源標準電流信號Iv，極板電壓的有效值Ei經(jīng)電極轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為極板標準電流信號Ii，其中，激勵源轉(zhuǎn)換電路與電極轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換系數(shù)相同；所述含氣量傳感器通過其數(shù)據(jù)采集處理單元執(zhí)行步驟3和4，所述激勵源標準電流信號經(jīng)激勵源電流信號隔離模塊輸入至數(shù)據(jù)采集處理單元中，極板標準電流信號Ii經(jīng)電極電流信號隔離模塊輸入至數(shù)據(jù)采集處理單元；所述數(shù)據(jù)采集單元根據(jù)尺= 計算測量電
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量方法，其特征在于所述音頻交流信號的幅值為± 12V 土 18V，頻率為 1500Hz 3000Hz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種航行中噴水推進器的輸出功率的測量方法，將動壓傳感器和含氣量傳感器安裝于噴水推進器所在的平臺上，將航速測量儀固定于平臺上，測量方法包括用于確定動壓偏大系數(shù)的拖樁步驟、用于確定平臺運動影響系數(shù)的拖拉步驟和用于確定航行中噴水推進器的輸出功率的航行測定步驟，其中，拖樁步驟確定動壓偏大系數(shù)；拖拉步驟確定平臺運動影響系數(shù)；航行測定步驟確定噴口流速、流量及噴水推進器的輸出功率。本發(fā)明的測量方法能夠?qū)叫羞^程中噴水推進器的輸出功率進行精確測量，本發(fā)明的測量方法原理明確，步驟清晰，各測量值的測試方法也非常明確，易于實現(xiàn)。
文檔編號G01P5/00GK102928143SQ201210455258
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者查長流, 劉培志, 錢毅, 王晉華, 周宏志, 劉珊, 劉新廣, 張敏, 瞿蓉, 徐英新, 胡雄文, 趙小川, 趙欣欣, 劉瑩, 施建昌, 田錚, 崔倩楠, 張月, 李陳, 陳賢相, 左明, 于晶, 郝麗麗 申請人:中國兵器工業(yè)計算機應用技術(shù)研究所