探针的标定程序可以根据不同的应用需求和探针类型而有所差异。以下是一些常见的探针标定程序:
激光传感器标定
在探针工作平台上的两个相互垂直的方向上分别安装激光传感器X-LS和激光传感器Y-LS,并在探针工作平台上安装定位仪。
通过探针设计图纸或实际测量得到针尖P在探针坐标系下的粗略本地坐标,并测量探针上另一点Q在探针坐标系下的粗略本地坐标。
用探针分别确定两个激光传感器的姿态,得到两个激光传感器在定位仪坐标系下的姿态矩阵。
多次让探针触碰两个激光传感器发出的激光,通过定位仪获取探针的姿态矩阵。
以前述步骤获得的信息构建函数约束优化求解标定探针方向。
对方向标定后的探针的针尖P的位置进行标定,从而实现探针的方向与位置标定。
多孔探针标定
在标准化的流场环境下,确定探针各孔口的气流速度与测量压力之间的定量对应关系。
通过标定,可以获得每个探针孔口的压力-速度转换函数。
标定的目的是保证在实际试验中,根据测得的各个孔口压力值,可以精确计算出该位置的空气速度大小。
标定通常在精密校准风洞内进行,通过改变风洞的吹风速度,模拟不同速度的流场,确保标定环境可控可靠。专业的标定设备还可以进行方位标定。
三坐标测量机探针校准
实现准确测量必不可少的一个步骤是探针校准,目的是获取测针的直径以及测球的中心坐标(XYZ)。
通过“主探针校准”来完成标准球位置的确定,操作步骤包括将标准球中心想象成坐标系的原点,坐标系方向分别是X和Y轴,连接标准球的球杆和X轴的夹角就是转角。
五孔探针标定
在已知参数的简单流场中使用五孔探针进行测量,获得各探针孔口的压差数据。
建立探针孔口压差与流场参量之间的数学模型,一般采用多元线性回归法,确定两者之间的转换关系。
验证模型的适用范围,采用不同流速、流向的简单流场对已标定的探针进行验证,比较模型转换结果和实际流场参数,评估模型准确度。
若偏差过大则需要调整模型形态或扩大标定数据集,在复杂流场中应用已标定的五孔探针,测量不同位置的探针压差,并输入标定模型进行计算,转换为该点的三维流速。与其他仪器测量结果进行对比,评估标定模型在复杂流场中的适用性。
这些标定程序各有特点,适用于不同类型的探针和应用场景。根据具体需求选择合适的标定方法,可以确保探针的测量精度和可靠性。