一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置屬機械設(shè)備監(jiān)測配件【技術(shù)領(lǐng)域】，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的監(jiān)測精度低、集成化程度低和成本高的問題。本發(fā)明的水平監(jiān)測器與機身固定，其中的橫向傾斜角傳感器和縱向傾斜角傳感器的兩個感應(yīng)線圈兩兩實現(xiàn)負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡Ⅱ，用以對飛行姿態(tài)監(jiān)測；轉(zhuǎn)速監(jiān)測器與中空槳轂固接，轉(zhuǎn)速監(jiān)測器中的同一方向有機玻璃管上的兩個感應(yīng)線圈負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡Ⅰ，用以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的監(jiān)測。本發(fā)明可實現(xiàn)飛行器旋翼傳動鏈末端的轉(zhuǎn)速測量，監(jiān)測準確，集成化程度高，此外，可對飛行姿態(tài)進行監(jiān)測，同時，普遍采用煤油基等磁性液體和漆包線，成本較低，易于實現(xiàn)，維護方便。
【專利說明】—種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械設(shè)備監(jiān)測配件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，對多種飛行設(shè)備進行的轉(zhuǎn)速監(jiān)測以及飛行姿態(tài)的監(jiān)測過程中，由于對槳葉部分的監(jiān)測存在較大的難題，主要是通過對其傳動系統(tǒng)的監(jiān)測實現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用霍爾傳感器，在傳動鏈較后端位置進行速度監(jiān)測，因霍爾傳感器測量傳動過程中的速度精度較高，此方法被廣泛應(yīng)用。但由于飛行狀態(tài)中機翼氣動特性的影響，以及采用較長距離傳動中采用的鏈式傳動或者帶式傳動，機械剛度不足以及失速現(xiàn)象的影響，對飛行速度的檢測存在較大誤差 ，監(jiān)測精度低。此外，對飛行姿態(tài)的監(jiān)測常采用的是陀螺儀方式，方式較為完善，但無法實現(xiàn)與轉(zhuǎn)速測量的集成，集成化程度低，且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的監(jiān)測精度低、集成化程度低和成本高的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置包括轉(zhuǎn)速監(jiān)測器、水平監(jiān)測器、中空槳轂、主旋轉(zhuǎn)軸、數(shù)據(jù)采集傳輸卡1、電瓶、交流電源、數(shù)據(jù)采集傳輸卡I1、機身固定板、電刷1、圓轉(zhuǎn)臺1、電刷I1、圓轉(zhuǎn)臺I1、塑膠固定架、逆變器和彈性避震墊；
[0005]所述電瓶、交流電源和水平監(jiān)測器與機身固定板固定；
[0006]所述圓轉(zhuǎn)臺I和圓轉(zhuǎn)臺II與所述主旋轉(zhuǎn)軸的圓柱面固接；所述塑膠固定架右端上下表面分別與所述圓轉(zhuǎn)臺I和圓轉(zhuǎn)臺II固接，另一端通過螺釘與逆變器的左端面固接；所述逆變器的右端面通過螺釘與中空槳轂的下端左側(cè)固接；所述中空槳轂的正下端通過螺釘與所述主旋轉(zhuǎn)軸的凸臺面固接，下端右側(cè)與所述數(shù)據(jù)采集傳輸卡I固接；所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器與所述中空槳轂的中空凹陷部分固接；所述彈性避震墊上表面與轉(zhuǎn)速監(jiān)測器的底部活動連接，所述彈性避震墊下表面與中空槳轂的中空凹陷部分的底部活動連接；
[0007]所述電瓶正極通過導線和電刷II與圓轉(zhuǎn)臺II活動連接，負極通過導線和電刷I與圓轉(zhuǎn)臺I活動連接；所述圓轉(zhuǎn)臺I和圓轉(zhuǎn)臺II與數(shù)據(jù)采集傳輸卡I的電源口固接，與所述逆變器的輸入口固接；所述電瓶正負極通過導線和數(shù)據(jù)采集傳輸卡II固接；
[0008]通過轉(zhuǎn)速監(jiān)測器和水平監(jiān)測器實現(xiàn)對槳葉的飛行狀態(tài)的監(jiān)測。
[0009]所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器包括有機玻璃容器、推桿活塞1、彈簧1、推桿活塞I1、彈簧I1、激勵線圈1、激勵線圈I1、激勵線圈II1、激勵線圈IV、感應(yīng)線圈1、感應(yīng)線圈I1、感應(yīng)線圈II1、感應(yīng)線圈IV、感應(yīng)線圈V和感應(yīng)線圈VI ；
[0010]所述有機玻璃容器為一體結(jié)構(gòu)，包括玻璃管凸牙1、左豎直玻璃管、固定隔板1、左水平玻璃管、圓環(huán)形杯體、右水平玻璃管、固定隔板I1、右豎直玻璃管和玻璃管凸牙II ;所述左豎直玻璃管、右豎直玻璃管分別設(shè)有固定隔板1、固定隔板II，固定隔板1、固定隔板II設(shè)有小孔；
toon] 所述有機玻璃容器的圓環(huán)形杯體中設(shè)置有磁性液體；所述推桿活塞I的下端設(shè)置的推桿凸牙I與彈簧I的下端固接，所述推桿活塞I上端設(shè)置的活塞I與所述左豎直玻璃管活動連接；所述彈簧I的上端與玻璃管凸牙I固接；
[0012]所述推桿活塞II下端設(shè)置的推桿凸牙II與彈簧II的下端固接，所述推桿活塞II上端設(shè)置的活塞II與所述右豎直玻璃管活動連接；所述彈簧II的上端與玻璃管凸牙II固接；
[0013]所述有機玻璃容器的左豎直玻璃管上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈I，在左豎直玻璃管下半部分密繞相應(yīng)匝數(shù)的感應(yīng)線圈VI，感應(yīng)線圈VI正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I ;
[0014]所述有機玻璃容器的左水平玻璃管上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈II，在左水平玻璃管左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈IV和感應(yīng)線圈V，感應(yīng)線圈IV和感應(yīng)線圈V負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I ;
[0015]所述有機玻璃容器的右水平玻璃管上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈III，在右水平玻璃管左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈III和感應(yīng)線圈II，感應(yīng)線圈III和感應(yīng)線圈II負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I ;
[0016]所述有機玻璃容器的右豎直玻璃管上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈IV，在右豎直玻璃管下半部分密繞相應(yīng)匝數(shù)的感應(yīng)線圈I，感應(yīng)線圈I正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I ;
[0017]所述逆變器的輸出口分別與轉(zhuǎn)速監(jiān)測器中的激勵線圈1、激勵線圈I1、激勵線圈III和激勵線圈IV的正負極固接；所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器中的感應(yīng)線圈I的正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器中的感應(yīng)線圈II和感應(yīng)線圈III的負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器中的感應(yīng)線圈IV和感應(yīng)線圈V的負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器中的感應(yīng)線圈VI的正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I。
[0018]所述水平監(jiān)測器由垂直排列的橫向傾斜角傳感器和縱向傾斜角傳感器以及外殼組成，其中，所述橫向傾斜角傳感器和縱向傾斜角傳感器與外殼固接，所述外殼與所述機身固定板固接；
[0019]所述交流電源的正負極連接水平監(jiān)測器中的橫向傾斜角傳感器中的激勵線圈V和縱向傾斜角傳感器中的激勵線圈VI ;所述感應(yīng)線圈YD和感應(yīng)線圈VDI負極相連,正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II ;所述感應(yīng)線圈IX和感應(yīng)線圈X負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II。
[0020]所述的橫向傾斜角傳感器包括激勵線圈V、有機玻璃管1、感應(yīng)線圈VII和感應(yīng)線圈珊，密閉的有機玻璃管I內(nèi)放置有磁性液體；
[0021]所述有機玻璃管I上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈V，在有機玻璃管I左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈νπ和感應(yīng)線圈珊，感應(yīng)線圈νπ和感應(yīng)線圈VDI負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II。
[0022]所述的縱向傾斜角傳感器包括激勵線圈V1、有機玻璃管I1、感應(yīng)線圈IX和感應(yīng)線圈X，密閉的有機玻璃管II內(nèi)放置有磁性液體；
[0023]所述有機玻璃管II上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈VI，在有機玻璃管II前后兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈IX和感應(yīng)線圈X，感應(yīng)線圈IX和感應(yīng)線圈X負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II。
[0024]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置根據(jù)變壓器的工作原理、利用重力加速度的作用以及離心力的作用，兼顧磁性液體的流動性，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)速以及飛行姿態(tài)的監(jiān)測，轉(zhuǎn)速監(jiān)測器直接對槳葉的飛行狀態(tài)進行監(jiān)測，而不采用對傳動鏈測量的方式進行檢測，避免了由于失速或者機械剛度而對監(jiān)測誤差造成的影響，提高了監(jiān)測精度；此外，集成了轉(zhuǎn)速監(jiān)測器和水平監(jiān)測器，不僅實現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的監(jiān)測，同時也實現(xiàn)了對飛行姿態(tài)的監(jiān)測，集成化程度較高；同時，轉(zhuǎn)速監(jiān)測器和水平監(jiān)測器采用的是煤油基等磁性液體和漆包線，成本較低，易于實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置的電路與信號傳輸結(jié)構(gòu)流程圖；
[0027]圖3為本發(fā)明中的轉(zhuǎn)速監(jiān)測器結(jié)構(gòu)正視圖；
[0028]圖4為圖3的俯視圖；
[0029]圖5為轉(zhuǎn)速監(jiān)測器的線圈連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明中的水平監(jiān)測器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明中的橫向傾斜角傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8為本發(fā)明中的縱向傾斜角傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖9為本發(fā)明中的主旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖10為本發(fā)明中的推桿活塞I的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖11為本發(fā)明中的推桿活塞II的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖12為本發(fā)明中的有機玻璃容器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]其中:1，中空槳轂，2、主旋轉(zhuǎn)軸，3、數(shù)據(jù)采集傳輸卡I，4、電瓶，5、交流電源，6、數(shù)據(jù)采集傳輸卡II，7、機身固定板,8、電刷I ,9、圓轉(zhuǎn)臺I ,10、電刷II, 11、圓轉(zhuǎn)臺II, 12、塑膠固定架，13、逆變器，14、彈性避震墊，15、有機玻璃容器，16、磁性液體，17、推桿活塞I，18、彈簧I，19、推桿活塞11，20、彈簧11，21、激勵線圈I，22、激勵線圈II，23、激勵線圈III，24、激勵線圈IV，25、感應(yīng)線圈I，26、感應(yīng)線圈11，27、感應(yīng)線圈111，28、感應(yīng)線圈IV，29、感應(yīng)線圈V，30、感應(yīng)線圈VL31、外殼，32、激勵線圈V，33、有機玻璃管I，34、感應(yīng)線圈VL35、感應(yīng)線圈珊，36、激勵線圈VI，37、有機玻璃管II，38、感應(yīng)線圈IX，39、感應(yīng)線圈X，40、凸臺面，41、活塞I，42、推桿凸牙I，43、活塞II，44、推桿凸牙II，45、玻璃管凸牙I，46、左豎直玻璃管，47、固定隔板I，48、左水平玻璃管，49、圓環(huán)形杯體，50、右水平玻璃管，51、固定隔板II，52、右豎直玻璃管，53、玻璃管凸牙II，54，轉(zhuǎn)速監(jiān)測器，55，水平監(jiān)測器，56，橫向傾斜角傳感器，57，縱向傾斜角傳感器。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
[0039]參見附圖1，本發(fā)明的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置包括轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54、水平監(jiān)測器55、中空槳轂1、主旋轉(zhuǎn)軸2、數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3、電瓶4、交流電源5、數(shù)據(jù)采集傳輸卡II 6、機身固定板7、電刷I 8、圓轉(zhuǎn)臺I 9、電刷II 10、圓轉(zhuǎn)臺II 11、塑膠固定架12、逆變器13和彈性避震墊14 ；
[0040]所述電瓶4、交流電源5和水平監(jiān)測器55與機身固定板7固定；[0041]所述圓轉(zhuǎn)臺I 9和圓轉(zhuǎn)臺II 11與所述主旋轉(zhuǎn)軸2的圓柱面固接；所述塑膠固定架12右端上下表面分別與所述圓轉(zhuǎn)臺I 9和圓轉(zhuǎn)臺II 11固接，另一端通過螺釘與逆變器13的左端面固接；所述逆變器13的右端面通過螺釘與中空槳轂I的下端左側(cè)固接；所述中空槳轂I的正下端通過螺釘與所述主旋轉(zhuǎn)軸2的凸臺面40固接，下端右側(cè)與所述數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3固接；所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54與所述中空槳轂I的中空凹陷部分固接；所述彈性避震墊14上表面與轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54的底部活動連接，所述彈性避震墊14下表面與中空槳轂I的中空凹陷部分的底部活動連接；
[0042]所述電瓶4正極通過導線和電刷II 10與圓轉(zhuǎn)臺II 11活動連接，負極通過導線和電刷I 8與圓轉(zhuǎn)臺I 9活動連接；所述圓轉(zhuǎn)臺I 9和圓轉(zhuǎn)臺II 11與數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3的電源口固接，與所述逆變器13的輸入口固接；所述電瓶4正負極通過導線和數(shù)據(jù)采集傳輸卡II 6固接；
[0043]通過轉(zhuǎn)速監(jiān)測器和水平監(jiān)測器實現(xiàn)對槳葉的飛行狀態(tài)的監(jiān)測。
[0044]參見附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖9、附圖10和附圖11，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54包括有機玻璃容器15、推桿活塞I 17、彈簧I 18、推桿活塞II 19、彈簧II 20、激勵線圈I 21、激勵線圈II 22、激勵線圈III 23、激勵線圈IV 24、感應(yīng)線圈I 25、感應(yīng)線圈II 26、感應(yīng)線圈III 27、感應(yīng)線圈IV 28、感應(yīng)線圈V 29和感應(yīng)線圈VI 30 ；
[0045]參見附圖12,所述有機玻璃容器為一體結(jié)構(gòu),包括玻璃管凸牙I 45、左豎直玻璃管46、固定隔板I 47、左水平玻璃管48、圓環(huán)形杯體49、右水平玻璃管50、固定隔板II 51、右豎直玻璃管52和玻璃管凸牙II 53 ;所述左豎直玻璃管46、右豎直玻璃管52分別設(shè)有固定隔板I 47、固定隔板II 51，固定隔板I 47、固定隔板II 51設(shè)有小孔；
[0046]所述有機玻璃容器15的圓環(huán)形杯體49中設(shè)置有磁性液體16 ;所述推桿活塞I 17的下端設(shè)置的推桿凸牙I 42與彈簧I 18的下端固接，所述推桿活塞I 17上端設(shè)置的活塞
I41與所述左豎直玻璃管46活動連接；所述彈簧I 18的上端與玻璃管凸牙I 45固接；
[0047]所述推桿活塞II 19下端設(shè)置的推桿凸牙II 44與彈簧II 20的下端固接，所述推桿活塞II 19上端設(shè)置的活塞II 43與所述右豎直玻璃管52活動連接；所述彈簧II 20的上端與玻璃管凸牙II 53固接；
[0048]所述有機玻璃容器15的左豎直玻璃管46上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈I 21，在左豎直玻璃管46下半部分密繞相應(yīng)匝數(shù)的感應(yīng)線圈VI 30，感應(yīng)線圈VI 30正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3 ；
[0049]所述有機玻璃容器15的左水平玻璃管48上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈II 22，在左水平玻璃管48左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈IV 28和感應(yīng)線圈V 29，感應(yīng)線圈IV 28和感應(yīng)線圈V 29負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3 ；
[0050]所述有機玻璃容器15的右水平玻璃管50上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈III 23，在右水平玻璃管50左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈III 27和感應(yīng)線圈II 26，感應(yīng)線圈III 27和感應(yīng)線圈II 26負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3 ；
[0051]所述有機玻璃容器15的右豎直玻璃管52上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈IV 24，在右豎直玻璃管52下半部分密繞相應(yīng)匝數(shù)的感應(yīng)線圈I 25，感應(yīng)線圈I 25正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3 ；
[0052]所述逆變器13的輸出口分別與轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54中的激勵線圈I 21、激勵線圈II22、激勵線圈III 23和激勵線圈IV 24的正負極固接；所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54中的感應(yīng)線圈I 25的正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54中的感應(yīng)線圈II 26和感應(yīng)線圈III 27的負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54中的感應(yīng)線圈IV 28和感應(yīng)線圈V 29的負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54中的感應(yīng)線圈VI 30的正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3。
[0053]參見附圖6，所述水平監(jiān)測器55由垂直排列的橫向傾斜角傳感器56和縱向傾斜角傳感器57以及外殼31組成,其中,所述橫向傾斜角傳感器56和縱向傾斜角傳感器57與外殼31固接，所述外殼31與所述機身固定板7固接；
[0054]所述交流電源5的正負極連接水平監(jiān)測器55中的橫向傾斜角傳感器56中的激勵線圈V 32和縱向傾斜角傳感器57中的激勵線圈VI36 ;所述感應(yīng)線圈VII34和感應(yīng)線圈VDI35負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II 6 ;所述感應(yīng)線圈IX 38和感應(yīng)線圈X 39負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II 6。
[0055]參見附圖7，所述的橫向傾斜角傳感器56包括激勵線圈V 32、有機玻璃管I 33、感應(yīng)線圈Vn 34和感應(yīng)線圈VDI 35，密閉的有機玻璃管I 33內(nèi)放置有磁性液體16 ；
[0056]所述有機玻璃管I 33上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈V 32，在有機玻璃管I 33左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈Vn 34和感應(yīng)線圈VDI35，感應(yīng)線圈VII 34和感應(yīng)線圈VDI35負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II 6。
[0057]參見附圖8，所述的縱向傾斜角傳感器57包括激勵線圈VI 36、有機玻璃管II 37、感應(yīng)線圈IX 38和感應(yīng)線圈X 39，密閉的有機玻璃管II 37內(nèi)放置有磁性液體16 ；
[0058]所述有機玻璃管II 37上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈VI 36，在有機玻璃管II 37前后兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈IX 38和感應(yīng)線圈X 39，感應(yīng)線圈IX 38和感應(yīng)線圈X 39負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II 6。
[0059]本發(fā)明一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置利用了以下幾個工作原理:
[0060]一、變壓器的工作原理:針對轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54和水平監(jiān)測器55中橫向傾斜角傳感器56、縱向傾斜角傳感器57，設(shè)置激勵線圈與感應(yīng)線圈，當激勵線圈通以交流電壓，線圈匝數(shù)比固定，根據(jù)不同的磁芯狀態(tài)，感應(yīng)線圈產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出，特別的，本發(fā)明采用液體磁芯，容易實現(xiàn)磁芯變化；
[0061]二、磁性液體的可流動性:針對轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54和水平監(jiān)測器55中橫向傾斜角傳感器56、縱向傾斜角傳感器57內(nèi)的磁性液體，由于外界重力加速度以及離心力的作用下，使磁性液體隨之發(fā)生流動，也就造成了液體磁芯的變化；
[0062]三、離心力的作用:針對轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54，當主旋轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動時，帶動轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54轉(zhuǎn)動，由于離心力的作用，使轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54中的磁性液體進入左水平玻璃管48和右水平玻璃管50，實現(xiàn)液體磁芯的變化，最后實現(xiàn)電壓的變化，相應(yīng)的轉(zhuǎn)動速度會造成兩個反接的感應(yīng)線圈相應(yīng)的電壓差值，對其進行測量、采集、歸納，求得相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化情況；
[0063]四、重力加速度的作用:水平監(jiān)測器55中橫向傾斜角傳感器56、縱向傾斜角傳感器57內(nèi)的磁性液體，當機身發(fā)生俯仰，翻轉(zhuǎn)時，機身發(fā)生傾斜，也就是機身固定板7發(fā)生傾斜，所述橫向傾斜角傳感器56和縱向傾斜角傳感器57也隨之發(fā)生傾斜，由于重力加速度的作用，內(nèi)部磁性液體發(fā)生流動，造成磁芯的變化，隨之產(chǎn)生的電壓差值也會不一樣，相應(yīng)的傾斜角度會造成兩個反接的感應(yīng)線圈相應(yīng)的電壓差值，對其進行測量、采集、歸納，求得相應(yīng)的傾斜角情況；
[0064]五、空氣壓強的作用:所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54的彈簧I 18和彈簧II 20預(yù)拉伸，由于推桿活塞I 17、推桿活塞II 19的作用下，左豎直玻璃管46、左水平玻璃管48、右水平玻璃管50、右豎直玻璃管52內(nèi)部空氣被壓縮，壓強較大，導致磁性液體集中于圓環(huán)形杯體49內(nèi)，且由于壓力作用，液體比較穩(wěn)定，不會隨機身的震動而波動，從而避免的因震動而產(chǎn)生的干擾。當轉(zhuǎn)速提升至一定速度客服了空氣壓力的作用時，磁性液體才發(fā)生移動。
[0065]本發(fā)明的工作過程為:針對轉(zhuǎn)速的監(jiān)測，當主旋轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動時，帶動轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54轉(zhuǎn)動，由于離心力的作用，使轉(zhuǎn)速監(jiān)測器54中的磁性液體進入左水平玻璃管48和右水平玻璃管50，實現(xiàn)液體磁芯的變化，最后實現(xiàn)電壓的變化。
[0066]相應(yīng)的轉(zhuǎn)動速度會造成兩個反接的感應(yīng)線圈產(chǎn)生相應(yīng)的電壓差值，左水平玻璃管48對應(yīng)感應(yīng)線圈IV 28和感應(yīng)線圈V 29，右水平玻璃管50對應(yīng)感應(yīng)線圈II 26和感應(yīng)線圈
III27，將壓差數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)采集傳輸卡I 3，經(jīng)由中控機對其進行測量、采集、歸納，求得相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化情況，包括瞬時轉(zhuǎn)速、加速度等。左豎直玻璃管46、右豎直玻璃管52分別設(shè)有固定隔板I 47、固定隔板II 51，固定隔板I 47、固定隔板II 51設(shè)至設(shè)有小孔，用以阻斷磁性液體流動，當左豎直玻璃管46、右豎直玻璃管52內(nèi)進入磁性液體時，感應(yīng)線圈VI 30、感應(yīng)線圈I 25產(chǎn)生電壓變化，表示監(jiān)測結(jié)束，因液體柱移動范圍超過量程，之后測試結(jié)果不合理。
[0067]針對俯仰，翻轉(zhuǎn)等飛行姿態(tài)的監(jiān)測，利用水平監(jiān)測器55中橫向傾斜角傳感器56、縱向傾斜角傳感器57內(nèi)的磁性液體，當機身發(fā)生俯仰，翻轉(zhuǎn)時，機身發(fā)生傾斜，也就是機身固定板7發(fā)生傾斜，所述橫向傾斜角傳感器56和縱向傾斜角傳感器57也隨之發(fā)生傾斜，由于重力加速度的作用，內(nèi)部磁性液體發(fā)生流動，造成磁芯的變化，隨之產(chǎn)生的電壓差值也會不一樣，相應(yīng)的傾斜角度會造成兩個反接的感應(yīng)線圈相應(yīng)的電壓差值，對其進行測量、采集、歸納，求得相應(yīng)的傾斜角情況，以求得飛行姿態(tài)。
[0068]利用空氣壓強的作用，在推桿活塞I 17、推桿活塞II 19的作用下，左豎直玻璃管46、左水平玻璃管48、右水平玻璃管50、右豎直玻璃管52內(nèi)部空氣被壓縮，壓強較大，導致磁性液體集中于圓環(huán)形杯體49內(nèi)，且由于壓力作用，液體比較穩(wěn)定，不會隨機身的震動而波動，從而避免的因震動而產(chǎn)生的干擾。
【權(quán)利要求】
1.一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)、水平監(jiān)測器(55)、中空槳轂(1)、主旋轉(zhuǎn)軸(2)、數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3)、電瓶(4)、交流電源(5)、數(shù)據(jù)采集傳輸卡II (6)、機身固定板(7)、電刷I (8)、圓轉(zhuǎn)臺I (9)、電刷II (10)、圓轉(zhuǎn)臺II(11)、塑膠固定架(12)、逆變器(13)和彈性避震墊(14)； 所述電瓶(4 )、交流電源(5 )和水平監(jiān)測器(55 )與機身固定板(7 )固定； 所述圓轉(zhuǎn)臺I (9)和圓轉(zhuǎn)臺II (11)與所述主旋轉(zhuǎn)軸(2)的圓柱面固接；所述塑膠固定架(12)右端上下表面分別與所述圓轉(zhuǎn)臺I (9)和圓轉(zhuǎn)臺II (11)固接，另一端通過螺釘與逆變器(13)的左端面固接；所述逆變器(13)的右端面通過螺釘與中空槳轂(1)的下端左側(cè)固接；所述中空槳轂(1)的正下端通過螺釘與所述主旋轉(zhuǎn)軸(2)的凸臺面(40)固接，下端右側(cè)與所述數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3)固接；所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)與所述中空槳轂(1)的中空凹陷部分固接；所述彈性避震墊(14)上表面與轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)的底部活動連接，所述彈性避震墊(14)下表面與中空槳轂(1)的中空凹陷部分的底部活動連接； 所述電瓶(4)正極通過導線和電刷II (10)與圓轉(zhuǎn)臺II (11)活動連接，負極通過導線和電刷I (8)與圓轉(zhuǎn)臺I (9)活動連接；所述圓轉(zhuǎn)臺I (9)和圓轉(zhuǎn)臺II (11)與數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3)的電源口固接，與所述逆變器(13)的輸入口固接；所述電瓶(4)正負極通過導線和數(shù)據(jù)采集傳輸卡II (6)固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)包括有機玻璃容器(15)、推桿活塞I (17)、彈簧I (18)、推桿活塞II (19)、彈簧II (20)、激勵線圈I (21)、激勵線圈II (22)、激勵線圈111(23)、激勵線圈IV(24)、感應(yīng)線圈I (25)、感應(yīng)線圈II (26)、感應(yīng)線圈111(27)、感應(yīng)線圈IV(28)、感應(yīng)線圈V (29)和感應(yīng)線圈VI(30)； 所述有機玻璃容器為一體結(jié)構(gòu)，包括玻璃管凸牙I (45)、左豎直玻璃管(46)、固定隔板I (47)、左水平玻璃管(48)、圓環(huán)形杯體(49)、右水平玻璃管(50)、固定隔板II (51)、右豎直玻璃管(52)和玻璃管凸牙II (53);所述左豎直玻璃管(46)、右豎直玻璃管(52)分別設(shè)有固定隔板I (47)、固定隔板II (51)，固定隔板I (47)、固定隔板II (51)設(shè)有小孔； 所述有機玻璃容器(15)的圓環(huán)形杯體(49)中設(shè)置有磁性液體(16);所述推桿活塞I(17)的下端設(shè)置的推桿凸牙I (42)與彈簧I (18)的下端固接，所述推桿活塞I (17)上端設(shè)置的活塞I (41)與所述左豎直玻璃管(46)活動連接；所述彈簧I (18)的上端與玻璃管凸牙I (45)固接； 所述推桿活塞II (19)下端設(shè)置的推桿凸牙II (44)與彈簧II (20)的下端固接，所述推桿活塞II (19)上端設(shè)置的活塞II (43)與所述右豎直玻璃管(52)活動連接；所述彈簧II(20)的上端與玻璃管凸牙II(53)固接； 所述有機玻璃容器(15)的左豎直玻璃管(46)上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈I(21)，在左豎直玻璃管(46)下半部分密繞相應(yīng)匝數(shù)的感應(yīng)線圈VI(30)，感應(yīng)線圈VI(30)正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡1(3); 所述有機玻璃容器(15)的左水平玻璃管(48)上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈II(22),在左水平玻璃管(48)左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈IV(28)和感應(yīng)線圈V (29)，感應(yīng)線圈IV (28)和感應(yīng)線圈V (29)負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3); 所述有機玻璃容器(15)的右水平玻璃管(50)上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈III(23),在右水平玻璃管(50)左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈III(27)和感應(yīng)線圈II(26)，感應(yīng)線圈III (27)和感應(yīng)線圈II (26)負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡1(3); 所述有機玻璃容器(15)的右豎直玻璃管(52)上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈IV(24)，在右豎直玻璃管(52)下半部分密繞相應(yīng)匝數(shù)的感應(yīng)線圈I(25)，感應(yīng)線圈I (25)正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡1(3); 所述逆變器(13)的輸出口分別與轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)中的激勵線圈I (21)、激勵線圈II(22)、激勵線圈111(23)和激勵線圈IV(24)的正負極固接；所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)中的感應(yīng)線圈I (25)的正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3)，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)中的感應(yīng)線圈II (26)和感應(yīng)線圈111(27)的負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3)，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)中的感應(yīng)線圈IV (28)和感應(yīng)線圈V (29)的負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3)，所述轉(zhuǎn)速監(jiān)測器(54)中的感應(yīng)線圈VI(30)的正負極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡I (3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述水平監(jiān)測器(55)由垂直排列的橫向傾斜角傳感器(56)和縱向傾斜角傳感器(57)以及外殼(31)組成，其中，所述橫向傾斜角傳感器(56)和縱向傾斜角傳感器(57)與外殼(31)固接，所述外殼(31)與所述機身固定板(7)固接； 所述交流電源(5)的正負極連接水平監(jiān)測器(55)中的橫向傾斜角傳感器(56)中的激勵線圈V (32)和縱向傾斜角傳感器(57)中的激勵線圈VK36);所述感應(yīng)線圈VIK34)和感應(yīng)線圈珊(35)負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II (6);所述感應(yīng)線圈IX (38)和感應(yīng)線圈X (39)負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II (6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的橫向傾斜角傳感器(56)包括激勵線圈V (32)、有機玻璃管I (33)、感應(yīng)線圈VIK34)和感應(yīng)線圈VDI(35)，密閉的有機玻璃管I (33)內(nèi)放置有磁性液體(16)； 所述有機玻璃管I (33)上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈V (32)，在有機玻璃管I(33)左右兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈VIK34)和感應(yīng)線圈VDK35)，感應(yīng)線圈VIK34)和感應(yīng)線圈VDK35)負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II (6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種旋翼飛行器飛行狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的縱向傾斜角傳感器(57)包括激勵線圈VI(36),有機玻璃管II (37)、感應(yīng)線圈IX(38)和感應(yīng)線圈X (39)，密閉的有機玻璃管II (37)內(nèi)放置有磁性液體(16)； 所述有機玻璃管II (37)上均勻密繞相應(yīng)匝數(shù)的激勵線圈VK36)，在有機玻璃管II(37)前后兩端密繞等匝數(shù)的感應(yīng)線圈IX (38)和感應(yīng)線圈X (39)，感應(yīng)線圈IX (38)和感應(yīng)線圈X (39)負極相連，正極連接數(shù)據(jù)采集傳輸卡II (6)。
【文檔編號】G01C23/00GK103913177SQ201410123044
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】陳延禮, 胡林強, 黃大年, 于顯利, 劉佳琳, 王春雪, 吳小東, 袁瑞強, 劉通 申請人:吉林大學