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水下测试基阵机械扫描装置的设计

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  • 发布时间:2014-10-12
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中航工业北京长城计量测试技术研究所 自主研制了多种水下测试基阵机械扫描装置,它能携带水下声强传感器实现长距离环形扫描,并实现了全 自动化位置反镭制。该装置为计量测试系统中非标计量装置的机械辅助设备设计,已应用于某高校水下舱段测试试验;该装置能够最大限度的减少计量实验过程中的误差,提高计量检定过程的工作效率。

这种机械设计方案可以有很多变化。本文基于本课题的实际应用情况,对其环形基阵架进行有限元分析,通过有限元分析的结果并结合实际现场工况的需要,确定最优的设计方案。

1 机械功hF匕la丁4"目I'-标及电控系统方案l-1 功能要求水下测试基阵机械扫描装置包括基阵架、扫描控制系统和扫描控制计算机,该装置主要用于对指定水下舱段测试试验模型进行环形扫描,由计算机控制,使扫描控制系统带动基阵架和声强探头运动,完成舱收稿日期:2013-01-23;收修改稿日期 :2013-03-11作者简介:薛璞 (1983-)女,助理工程师,硕士,主要从事机械设计方面的研究工作。

段试验模型柱面和平面的声强测量,为相关的测量任务提供机械辅助。其主要性能指标如下:基阵架由接头和连接杆构成,形状为环形;直径约2.6 m;基阵架声散射强度小于等于-20 dB;声强探头固定支架在圆环基阵架上固定位置的相对偏差小于等于 1 mm。

1.2 控制系统设计如图 1所示,控制系统主要由四部分组成:现场操作台、控制计算机、电机控制系统和位置反馈系统。

现场操作台包括位移控制按键、LED位移数码显示器、CAN总线接口和电机运动控制器等。两个拖动电机的控制是根据编码器的反馈信号进行定位控制。

显示电路实时将各位移编码器的位移读数显示在LED显示器上。位移电机控制电路根据编码器的读数对位移电机进行控制,使被控对象保持在要求的位置。

CAN总线或无线接口为远程控制提供了可靠的数据接口,操作人员可以在计算机上读取当前位移数据,并通过相应指令对平台和温度探头的位移进行控制。

限位保护的功能是避免因位移部件的运动范围超出系统设计允许值而使整个系统的机械或电器发生损坏。

此装置进行二级限位保护。限位控制信号是第-级限位保护,控制信号会对运动控制器中的微处理器产生中断,从而使装置不能在规定方向上运动,但可进行其他方向的运动,从而脱离限位保护状态。限位

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