一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置的制作方法

1.本实用新型属于风洞领域，具体涉及一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置。


背景技术：

2.回流式结冰风洞的拐角装置是风洞重要的组成部分，它不仅影响着整个风洞的工作效率，还直接影响着风洞中流场品质；结冰风洞一般为封闭式的回流式风洞，桨叶叶片挂冰对桨叶旋转是非常危险的，所以对桨叶的观测非常必要。结冰风洞内一般为低温、低气压且是密闭的空间，桨叶观测是技术难点，通常的方法有两种，一种是采用类似常规的桨叶观测方法，在风洞内桨叶附近安装耐低温耐真空的防水摄像头，这种方法对摄像头的环境适应性要求苛刻，市面上能满足的产品非常昂贵，可靠性差，风洞内的摄像头在试验时容易镜头结雾，观测效果难以另人满意，且风机吹风时摄像头有掉落的风险；另一种方法，是在风洞的洞壁上(位于动力段上)设置用于摄像的观察窗，摄像头固定放置于风洞外部，但因为桨叶所处的风洞截面与观察窗垂直，无论观察窗距离桨叶如何调整，摄像头只能以大角度倾斜入射的方式观测，无法观测到桨叶的全部，透过玻璃的观测方式效果较差。


技术实现要素：

3.基于以上不足之处，本实用新型的目的是提供了一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，解决了以上背景技术的不足之处，能够便利地实时观测风机桨叶的状态，保障桨叶的安全。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，包括摄像头，结冰风洞第三拐角段的其中一片拐角导流片为空腔结构，在所述的拐角导流片的前缘的局部开孔，所述的孔上固定安装有透明观察窗，所述的透明观察窗与拐角导流片前缘部分外形一致，并与拐角导流片前缘连接处过渡自然，无突起或台阶，所述的摄像头通过摄像头支架与拐角导流片内壁固定连接，摄像头能够清晰的观察到位于动力段的桨叶叶片，摄像头的导线从与拐角导流片相连通的穿线管中穿出。
5.进一步的，所述的拐角导流片分别连通有进气管道和出气管道，所述的进气管道上顺次安装有减压阀和开关阀，所述的开关阀与干燥的压缩空气相连通，当空气湿度影响观察效果时，开启开关阀，并调整减压阀的阀后压力，压缩空气将拐角导流片空腔内的湿气通过出气管道排出。
6.进一步的，所述的拐角导流片外壁上开有检修口与摄像头的安装位置相对应，所述的检修口上可拆卸固定连接有检修盖，其与所述的检修口连接处采用耐低温橡胶密封垫圈进行密封。
7.本实用新型还提供另外一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，还包括射灯，结冰风洞第三拐角段的另一片拐角导流片与如上所述的带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置的结构相同，不同之处在于其内部没有安装摄像头，其内壁通过射灯支架与射灯连接，一个拐角导流片作为摄像头成像使用，另一个拐角导流片作为照明使用。
8.本实用新型的优点和有益效果：本实用新型利用风洞第三拐角导流装置，在不改变原有的拐角导流片气动外形的情况下，不需要在风洞内安装任何摄像装置，提高了安全性，并且不对风洞内流场产生影响；在风洞进行结冰或抽真空试验时，摄像头不会产生结霜结雾的现象，操作简便，摄像头能正对拍摄物，结合摄像头自身的变焦功能，观测范围大，可清晰地调整观察范围，可维护性强。为了提高观测效果，可以另选取其他的导流片，采用本实用新型的改进方案，将摄像头替换成照明射灯，提升动力段内桨叶区的成像清晰度。
附图说明
9.图1是内部安装有摄像头的拐角导流片的结构示意图。
10.图2是结冰风洞第三拐角段和风机的结构示意图。
11.图3是本实用新型的实施例2结构示意图。
12.图中：1、内部安装有摄像头的拐角导流片，2、摄像头支架，3、透明观察窗，4、摄像头，5、减压阀，6、开关阀，7、进气管道，8、检修盖，9、穿线管，10、导线，11、出气管道，12、拐角导流片，13、风洞第三拐角段，14、风机整流罩，15、支撑片，16、电机，17、桨叶叶片。
具体实施方式
13.以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
14.实施例1
15.如图1-图2所示，一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，包括摄像头4和多组拐角导流片12，结冰风洞第三拐角段13采用多片拐角导流片，所述的拐角导流片为翼型结构，前缘为迎风面，从桨叶叶片17处吹来的风吹到风洞第三拐角段13时，先流经导流片前缘，再流经后缘；其中一片拐角导流片为空腔结构，该片拐角导流片的前缘局部开孔，所述的孔上固定安装有透明观察窗3，所述的透明观察窗3与拐角导流片前缘部分外形一致，并与拐角导流片前缘连接处过渡自然，无突起或台阶，采用密封胶密封，所述的摄像头4通过摄像头支架2与拐角导流片内壁固定连接，角度可调整，调整后的角度使得摄像头4能够清晰的观察到位于动力段18的桨叶叶片17，摄像头4的导线10从与拐角导流片相连通的穿线管9中穿出。所述的透明观察窗3的材质可以是普通玻璃、加热玻璃或有机玻璃。当成像质量要求不高时，可以选择带夜视功能的摄像头，不需要额外提供照明。
16.如图3所示，当动力段18的风机工作时，风机整流罩14内的电机16驱动桨叶叶片17旋转，摄像头4通电，开始记录桨叶叶片17的旋转状况，当驱动桨叶叶片17停止旋转时，可通过远程方式调整摄像头4的焦距，来改变对桨叶叶片17的观测范围。
17.实施例2
18.如图2所示，本实施例与实施例1的结构相同，进一步的，在内部安装有摄像头的拐角导流片1上设有检修盖8，检修盖8与导流片之间通过螺栓进行连接，连接处采用耐低温橡胶密封垫圈进行密封，当摄像头4需要维护或需要对摄像头支架2进行调整时，可以将检修盖8打开。并且该拐角导流片分别连通有进气管道7和出气管道11，所述的进气管道7上依次安装有减压阀5和开关阀6，所述的开关阀6与干燥的压缩空气相连通。当摄像头4因长时间工作而导致产生水雾影响观察效果时，可开启开关阀6，并适当调整减压阀5的阀后压力，干
燥的压缩空气可将该拐角导流片空腔内的湿气通过出气管道11排出，保证了桨叶的观察效果。
19.实施例3
20.在结冰风洞第三拐角段的另一拐角导流片与实施例2的结构相同，但是该拐角导流片内部没有安装摄像头，而安装有射灯，其内壁通过射灯支架与射灯连接，通过调整射灯的支架，可使灯光照射到桨叶叶片处；这样一片拐角导流片作为摄像头成像使用，另一片拐角导流片作为照明使用，保证了成像的清晰度。


技术特征：
1.一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，包括摄像头，其特征在于：结冰风洞第三拐角段的其中一片拐角导流片为空腔结构，在所述的拐角导流片的前缘局部开孔，所述的孔上固定安装有透明观察窗，所述的透明观察窗与拐角导流片前缘部分外形一致，并与拐角导流片前缘连接处过渡自然，无突起或台阶，所述的摄像头通过摄像头支架与拐角导流片内壁固定连接，摄像头能够清晰的观察到位于动力段的桨叶叶片，摄像头的导线从与拐角导流片相连通的穿线管中穿出。2.根据权利要求1所述的一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，其特征在于：所述的拐角导流片分别连通有进气管道和出气管道，所述的进气管道上依次安装有减压阀和开关阀，所述的开关阀与干燥的压缩空气相连通。3.根据权利要求1或2所述的一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，其特征在于：所述的拐角导流片的外壁上开有检修口与摄像头的安装位置相对应，所述的检修口上可拆卸固定连接有检修盖，其与所述的检修口连接处采用耐低温橡胶密封垫圈进行密封。

技术总结
本实用新型属于风洞领域，公开了一种带桨叶观测功能的结冰风洞拐角装置，包括摄像头，结冰风洞第三拐角段的其中一片拐角导流片为空腔结构，在所述的拐角导流片的前缘的局部开孔，所述的孔上固定安装有透明观察窗，所述的透明观察窗与拐角导流片前缘部分外形一致，并与拐角导流片前缘连接处过渡自然，无突起或台阶，所述的摄像头通过摄像头支架与拐角导流片内壁固定连接，摄像头能够清晰的观察到位于动力段的桨叶叶片，摄像头的导线从与拐角导流片相连通的穿线管中穿出。本实用新型既能完整的观测到风洞内完整的桨叶状态，摄像头不会结雾，而且摄像头后期维护简便，具有观测效果好的优点。的优点。的优点。


技术研发人员：周文 秦加成 刘发 王云祥 王振果 刘海丰 赵玲 韩旭
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/11/2