Φ0.5米高超声速风洞温度标定系统的建立与应用.pdf

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1、咖．5米高超声速风洞温度标定系统的建立与应用黄吴宇，等①0．5米高超声速风洞温度标定系统的建立与应用黄昊宇，黄辉，凌忠伟，曹小兵(中国空气动力研究与发展中心高速所四川绵阳，621000)摘要：为满足风洞测量精细化需求，从源头上减小温度测量误差，我部有针对性的研制建立了一套新的温度标定系统，实现了热电偶、热电阻等温度一次仪表的自动化检定功能和温度二次仪表检定功能，具有标准化程度高、测量精度高、自动化程度高等特点。该系统已成功应用于咖．5米高超声速风洞试验，结果表明：该系统对于提高温度仪表使用的可靠性，保证风洞试验质量和安全运行具有十分重要的作用。关键词：温度测量；风洞；标定系统

2、中图分类号：TH453文献标识码：BDOI编码：10．14016／j．cnki．100l一9227．2016．11．218Abstract：Inordertomeetthefinemeasurementrequest，reducethetemperaturemeasurementen．orf而mthesource．0urinstitutiondevelopedanewtemperaturecalibrationsvstemwhichcouldcalibratetemperatureprimaryinstrLlmentliketlle矾ocoupleandthe珊alre—si

3、stance，alsocouldcalibratesecondaryinstmment．Thissystemhashighstandardization，highaccumcyandhighdegreeofautomation．r111issystemhassuccessfuIlyusedin吐，0．5hypersonicwindtunneltest．Theapplyingresultshowsthissystemcouldimpmvethereliabilityoftempemturemeasurementandisveryimportanttoassurethewindt

4、unneltestqualityandsafety．Keywords：temperaturemeasurement；windtunnel；calibrationsystem0引言中0．5米高超声速风洞是为我国航空航天飞行器进行高超声速模拟试验的一座主力风洞¨。，自建成起完成了大量重要试验。近年来，随着客户对试验精细化和数据精准度的要求越来越高，风洞测控系统的精准度要求也日渐提高。温度测量是试验过程的一个重要环节，其精度是影响流场控制精准度和数据质量最重要的原因之一，测量决定于计量。而①0．5米高超声速风洞70年代中期配置的简易的人工操作模式的温度检定炉、油槽早已不能满足精度要

5、求。为满足风洞试验需求，我们研制建立了一套先进的温度标定系统，从计量的角度深入研究温度传感器和各类仪表的特性，优选出更适合咖．5米高超声速风洞使用的温度测量元件和仪表，以达到减小测量误差的目的。该系统是我部与国内某单位联合研制的热工自动检定产品，具有热电偶、热电阻等温度一次仪表的自动化检定功能和温度二次仪表检定功能，该设备有着标准化程度高、分辨力高、测量精度高、控温精度高、安全系数高和自动化程度高等特点，能为风洞温度测量和控制精度的提高提供有力的保障。1系统工作原理温度检定方法有比较法㈨和定点法‘引。比较法一般用于国家计量基准的检定。作为面向工业使用的温度一次仪表和二次仪表的

6、检定采用比较法H】，即用被检温度仪表与标准温度计同时测量同一对象的温度，然后比较两者示值，以确定被检温度仪表的基本误差等技术指标。一般温度标定系统工作原理框图如图1所示∞。。厂————]多r————]被检信号I：：!二葬：二二j采样数表

7、。——。关—T厂。一1{一二士；雨顽、、__一____一检定炉目——一—]r』J1』?——二二二二：㈩调功器[二]主机箱E二j计算机口显示器；油槽掣一—。L⋯⋯一一⋯J—j。——。图l温度标定系统工作原理收稿日期：2016一04—12作者简介：黄吴宇(1980一)，男，湖南岳阳人，工学学士，工程师，主要从事高超声速风洞测量技术研究工作。-21

8、8·控温传感器测得的检定炉(或油槽)实时温度(电势值)经过多路开关进入采样数表，数表将模拟量(电势值)转换为数字量，然后通过COMl串行口(或IEEE一488接口)通信电缆传送到计算机。计算机根据温度标定系统软件的指令，通过主机箱来控制调功器的输出功率，保证被控对象(检定炉或油槽)按要求升温或保温。在达到规定的要求后，对被检温度仪表进行检定。在检定过程中，计算机实时显示各种参数。完成检定后，通过打印机可打印出各种报表。2系统组成及其相应功能2．1硬件组成及功能新研制的00．5米高超声速风洞温度标定系统硬