申请/专利权人：天津大学

申请日：2021-11-22

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114322867B

主分类号：G01B17/00

分类号：G01B17/00;B64F5/60

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：本发明公开了一种基于超声测量的共轴双旋翼桨尖距离测量系统，包括超声发射和接收单元、信号传输单元、超声波信号处理单元和声速补偿单元。本发明还公开了基于上述测量系统的测量方法：采用超声编码方法提高超声测距的测量频率，采用超声测量窗口方法扩大测量范围，在待测直升机桨叶上桨尖位置安装超声发射装置，在待测直升机桨叶下桨尖位置安装超声接收装置，信号通过信号传输单元传递至超声波信号处理单元，超声波信号处理单元处理后得到实时桨尖距离，并对测量产生的切向误差进行修正。

主权项：1.一种基于超声测量的共轴双旋翼桨尖距离测量系统的测量方法，所述共轴双旋翼包括上旋翼1和下旋翼2，所述上旋翼1包括若干个上桨叶，所述下旋翼2包括若干个下桨叶；所述测量系统包括：超声发射和接收单元、信号传输单元6、声速补偿单元7和超声波信号处理单元8，其中，所述超声发射和接收单元包括超声发射装置4和超声接收装置5，所述超声发射装置4设置在所述上桨叶的桨尖并位于所述上桨叶桨尖的下表面，所述超声接收装置5设置在所述下桨叶的桨尖并位于所述下桨叶桨尖的上表面，其特征在于，所述测量方法基于超声编码，包括以下步骤：步骤1，安装并连接所述测量系统；步骤2，启动所述共轴双旋翼、所述超声发射装置4和所述超声接收装置5，并且，所述超声发射装置4持续发射超声波；步骤3，当所述上桨叶和所述下桨叶即将发生交汇时，所述超声接收装置5进入所述超声发射装置4所发射的超声波的波束范围，并开始接收超声波直至所述上桨叶和所述下桨叶交汇结束后，所述超声接收装置5离开所述波束范围；在所述超声接收装置5进入所述波束范围至离开所述波束范围中，设所述超声接收装置5第一次接收到超声波的时刻为t1、最后一次接收到超声波的时刻为tn，取t1至tn时刻中的任意两个所述超声接收装置5接收到超声波的时刻ti和tj，并获得ti时刻所对应的所述超声发射装置4发射超声波的时刻ti′和tj时刻所对应的所述超声发射装置4发射超声波的时刻tj′，1≤i≤n，1≤j≤n，且，i≠j；步骤4，根据声速补偿单元7获得的实时声速值，以及步骤2获得的ti、ti′、tj和tj′计算得到ti时刻所述超声发射装置4与所述超声接收装置5之间的距离si，和tj时刻所述超声发射装置4与所述超声接收装置5之间的距离sj；步骤5，以所述超声发射装置4为参照，所述超声接收装置5相对于所述超声发射装置4发生沿该下桨叶桨尖所在圆周的移动，设所述超声发射装置4所在位置为A点，ti时刻所述超声接收装置5相对于A点的所在位置为Bi点，tj时刻所述超声接收装置5相对于A点的所在位置为Bj点，在ΔABiBj中，边长ABi＝si，边长ABj＝sj，边长BiBj为所述超声接收装置5相对于所述超声发射装置4从Bi到Bj的切向位移，BiBj＝Δt1×v桨尖，其中，Δt1＝|ti-tj|，v桨尖是上桨叶桨尖和下桨叶桨尖的相对切向速度；已知ΔABiBj中三条边长的长度，则能计算得到三角形顶点A点到三角形边长BiBj的高H，H即为测量得到的桨尖距离。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津大学 基于超声测量的共轴双旋翼桨尖距离测量系统及方法

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