一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置制造方法及圖紙

一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，涉及風(fēng)洞試驗(yàn)中模型表面摩阻測(cè)量領(lǐng)域；包括玻璃盤(pán)、外蓋、托盤(pán)、測(cè)量臺(tái)、底座、定滑輪和砝碼；其中，底座為圓盤(pán)機(jī)構(gòu)，且底座水平放置在最低端；測(cè)量臺(tái)豎直固定在底座的上表面；托盤(pán)固定安裝在底座的上表面；玻璃盤(pán)固定安裝在托盤(pán)的上表面；外蓋固定安裝在托盤(pán)的上表面；玻璃盤(pán)的外邊緣通過(guò)外蓋進(jìn)行限位固定；定滑輪固定安裝在底座的邊緣處；砝碼通過(guò)非彈性繩索與外蓋側(cè)邊緣固定連接，且非彈性繩索放置在定滑輪上；本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)不必借助其它傳感器，直接獲得結(jié)果，測(cè)量結(jié)果不受其它傳感器精度影響，加載易調(diào)節(jié)控制，提高了標(biāo)定精度。裝置體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可維護(hù)性高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

A friction resistance calibration device for liquid crystal coating

A friction coating for LCD calibration device, relates to a surface friction resistance measurement field model in wind tunnel test; including a glass plate, an outer cover, a tray, measuring table, a base, a fixed pulley and weights; among them, the base for the disk, and the level of the base is placed in the most low-end; measuring platform is fixed on the upper surface of the base the tray; fixed on the upper surface of the base; the glass plate is fixedly arranged on the upper surface of the tray; the outer cover is fixedly arranged on the upper surface of the tray; the outer edge of the glass plate through the outer cover to limit fixed; fixed pulley is fixed on the edge of the base; the weight by non elastic rope and the outer cover side the edge is fixedly connected and non elastic rope placed on a fixed pulley; the invention does not need direct access to other sensors, the measurement result is not affected by other sensors affects the accuracy, easy loading The control accuracy is improved. The utility model has the advantages of small size, simple structure, high maintainability, economy and practicality.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種風(fēng)洞試驗(yàn)中模型表面摩阻測(cè)量領(lǐng)域，特別是一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置。
技術(shù)介紹
在高速飛行環(huán)境下，摩阻在飛行器總阻力中所占的比例較大，不僅影響著飛行器的氣動(dòng)力性能，還對(duì)氣動(dòng)熱有很大影響。作為流體力學(xué)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，摩阻預(yù)測(cè)研究受到人們的重視，世界各國(guó)的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)都投入很大力量來(lái)研究摩阻。由于受到流動(dòng)流態(tài)的影響，尤其是在高超聲速條件下流動(dòng)由層流轉(zhuǎn)捩至湍流狀態(tài)，摩阻的預(yù)測(cè)無(wú)論風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)還是數(shù)值模擬都存在一定困難，這種困難的根源在于摩阻絕對(duì)量值很小以及流動(dòng)的復(fù)雜性。近年來(lái)，我國(guó)逐漸研發(fā)出了利用剪切敏感液晶測(cè)量摩阻的技術(shù)，但如何將液晶的變色響應(yīng)與摩擦力的絕對(duì)量值建立直接聯(lián)系一直是一個(gè)制約技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的難點(diǎn)。以往的標(biāo)定方法通常要依賴(lài)建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)流場(chǎng)，再借助其它傳感器進(jìn)行對(duì)比測(cè)量，方法繁復(fù)的同時(shí)，還不容易控制，并且會(huì)引入其它誤差，不能很好的滿(mǎn)足試驗(yàn)精準(zhǔn)度要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，不必借助其它傳感器，直接獲得結(jié)果，測(cè)量結(jié)果不受其它傳感器精度影響，加載易調(diào)節(jié)控制，提高了標(biāo)定精度。裝置體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可維護(hù)性高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本專(zhuān)利技術(shù)的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，包括玻璃盤(pán)、外蓋、托盤(pán)、測(cè)量臺(tái)、底座、定滑輪和砝碼；其中，底座為圓盤(pán)機(jī)構(gòu)，且底座水平放置在最低端；測(cè)量臺(tái)豎直固定在底座的上表面；托盤(pán)固定安裝在底座的上表面；玻璃盤(pán)固定安裝在托盤(pán)的上表面；外蓋固定安裝在托盤(pán)的上表面；玻璃盤(pán)的外邊緣通過(guò)外蓋進(jìn)行限位固定；定滑輪固定安裝在底座的邊緣處；砝碼通過(guò)非彈性繩索與外蓋側(cè)邊緣固定連接，且非彈性繩索放置在定滑輪上。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，所述的托盤(pán)的中間設(shè)置有通孔；側(cè)量臺(tái)固定安裝在底座的中心位置；測(cè)量臺(tái)的頂端穿過(guò)托盤(pán)的通孔與玻璃盤(pán)的下表面接觸；側(cè)量臺(tái)、托盤(pán)和玻璃盤(pán)豎直同心放置。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，所述玻璃盤(pán)直徑為90-110mm；厚度為8-12mm，通光率＞95％。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，所述測(cè)量臺(tái)為圓柱結(jié)構(gòu)，直徑為28-32mm；測(cè)量臺(tái)的上表面涂有液晶涂層，液晶涂層厚度為20-30μm；且測(cè)量臺(tái)材料為硬鋁。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，所述定滑輪設(shè)置在豎直方向上與外蓋等高的位置，實(shí)現(xiàn)非彈性繩索在砝碼的重量下對(duì)外蓋的外側(cè)邊緣施加水平剪切力。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，所述的砝碼質(zhì)量為1-15g。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，在玻璃盤(pán)上表面中心的正上方固定安裝有白光光源，所述白光光源色溫為4900-5100K。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，在玻璃盤(pán)上表面的上方固定安裝有相機(jī)。在上述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，所述相機(jī)與玻璃盤(pán)中心位置法線(xiàn)夾角a為30-60°，且相機(jī)固定安裝在定滑輪的對(duì)面。本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)本專(zhuān)利技術(shù)采用了采用簡(jiǎn)單直接的靜摩擦力作為加載輸入，比起氣體噴流更容易獲得，提高了經(jīng)濟(jì)性，加載大小更容易調(diào)節(jié)，提高了標(biāo)定精度；(2)本專(zhuān)利技術(shù)整個(gè)標(biāo)定裝置體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可維護(hù)性高；(3)本專(zhuān)利技術(shù)加載的摩擦力可以通過(guò)簡(jiǎn)明的理論公式計(jì)算得到，不需要依賴(lài)其它傳感器來(lái)給出加載的摩擦力數(shù)值，避免了其它傳感器誤差對(duì)標(biāo)定精度產(chǎn)生負(fù)面影響。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)標(biāo)定裝置俯視圖；圖2為本專(zhuān)利技術(shù)標(biāo)定裝置正視圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：利用靜摩擦力來(lái)作為標(biāo)定所需要的標(biāo)準(zhǔn)輸入，從而觀(guān)察感應(yīng)元件——液晶涂層——對(duì)摩擦力的響應(yīng)，得出所需的標(biāo)定數(shù)據(jù)。液晶涂層是一種對(duì)剪切力敏感的材料，當(dāng)受到剪切作用時(shí)，液晶對(duì)外界反射光的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，讓人能觀(guān)察到液晶顏色發(fā)生改變，而在順著剪切力作用的方向上所能觀(guān)察到的顏色變化最大。因此，可以在施加了液晶涂層的物體表面上放置一塊玻璃，玻璃與液晶涂層直接接觸，以砝碼通過(guò)定滑輪來(lái)對(duì)其施加橫向拉力(不大于最大靜摩擦力)，并在橫向拉力的作用方向上用相機(jī)以一定的俯仰角觀(guān)察記錄液晶涂層的顏色變化，最終計(jì)算標(biāo)定出顏色變化與加載的剪切力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如圖1所示為標(biāo)定裝置俯視圖，由圖可知，一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，包括玻璃盤(pán)1、外蓋2、托盤(pán)3、測(cè)量臺(tái)4、底座5、定滑輪6和砝碼7；其中，底座5為圓盤(pán)機(jī)構(gòu)，且底座5水平放置在最低端；測(cè)量臺(tái)4豎直固定在底座5的上表面；托盤(pán)3固定安裝在底座5的上表面；玻璃盤(pán)1固定安裝在托盤(pán)3的上表面；外蓋2固定安裝在托盤(pán)3的上表面；玻璃盤(pán)1的外邊緣通過(guò)外蓋2進(jìn)行限位固定；定滑輪6固定安裝在底座5的邊緣處；砝碼7通過(guò)非彈性繩索與外蓋2側(cè)邊緣固定連接，且非彈性繩索放置在定滑輪6上，砝碼7質(zhì)量為1-15g。其中玻璃盤(pán)1直徑為90-110mm；厚度為8-12mm，通光率＞95％。定滑輪6設(shè)置在豎直方向上與外蓋2等高的位置，實(shí)現(xiàn)非彈性繩索在砝碼7的重量下對(duì)外蓋2的外側(cè)邊緣施加水平剪切力。如圖2所示為標(biāo)定裝置正視圖，由圖可知，托盤(pán)3的中間設(shè)置有通孔；側(cè)量臺(tái)4固定安裝在底座5的中心位置；測(cè)量臺(tái)4的頂端穿過(guò)托盤(pán)3的通孔與玻璃盤(pán)1的下表面接觸；側(cè)量臺(tái)4、托盤(pán)3和玻璃盤(pán)1豎直同心放置。測(cè)量臺(tái)4為圓柱結(jié)構(gòu)，直徑為28-32mm；測(cè)量臺(tái)4的上表面涂有液晶涂層，液晶涂層厚度為20-30μm；且測(cè)量臺(tái)4材料為硬鋁。在玻璃盤(pán)1上表面中心的正上方固定安裝有白光光源8，所述白光光源8色溫為4900-5100K。在玻璃盤(pán)1上表面的上方固定安裝有相機(jī)9；相機(jī)9與玻璃盤(pán)1中心位置法線(xiàn)夾角a為30-60°，且相機(jī)9固定安裝在定滑輪6的對(duì)面。標(biāo)定過(guò)程：在側(cè)量臺(tái)4頂面上噴涂上一層對(duì)剪切敏感的液晶涂層。待液晶涂層干燥穩(wěn)定以后，將一塊光學(xué)玻璃盤(pán)1至于放置在側(cè)量臺(tái)4頂面上，并保持兩者圓心正對(duì)。將整個(gè)裝置置于暗室之中，采用色溫5000K左右的近似日光的白光光源正對(duì)側(cè)量臺(tái)4頂面給予照明，同時(shí)在加載用定滑輪6的對(duì)側(cè)布置相機(jī)9。首先拍照記錄初始的液晶涂層顏色，之后逐步增加等量的砝碼，并記錄相應(yīng)的顏色。當(dāng)加載的砝碼能夠覆蓋應(yīng)用目的量程后結(jié)束加載。將所記錄的數(shù)字化圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，采用圖像處理技術(shù)，將所得的顏色量化，得到一組描述顏色的數(shù)據(jù)。得到一組描述摩擦力大小的顏色數(shù)據(jù)。通過(guò)擬合以上兩組數(shù)據(jù)得出最終的標(biāo)定曲線(xiàn)。本專(zhuān)利技術(shù)說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，其特征在于：包括玻璃盤(pán)(1)、外蓋(2)、托盤(pán)(3)、測(cè)量臺(tái)(4)、底座(5)、定滑輪(6)和砝碼(7)；其中，底座(5)為圓盤(pán)機(jī)構(gòu)，且底座(5)水平放置在最低端；測(cè)量臺(tái)(4)豎直固定在底座(5)的上表面；托盤(pán)(3)固定安裝在底座(5)的上表面；玻璃盤(pán)(1)固定安裝在托盤(pán)(3)的上表面；外蓋(2)固定安裝在托盤(pán)(3)的上表面；玻璃盤(pán)(1)的外邊緣通過(guò)外蓋(2)進(jìn)行限位固定；定滑輪(6)固定安裝在底座(5)的邊緣處；砝碼(7)通過(guò)非彈性繩索與外蓋(2)側(cè)邊緣固定連接，且非彈性繩索放置在定滑輪(6)上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，其特征在于：包括玻璃盤(pán)(1)、外蓋(2)、托盤(pán)(3)、測(cè)量臺(tái)(4)、底座(5)、定滑輪(6)和砝碼(7)；其中，底座(5)為圓盤(pán)機(jī)構(gòu)，且底座(5)水平放置在最低端；測(cè)量臺(tái)(4)豎直固定在底座(5)的上表面；托盤(pán)(3)固定安裝在底座(5)的上表面；玻璃盤(pán)(1)固定安裝在托盤(pán)(3)的上表面；外蓋(2)固定安裝在托盤(pán)(3)的上表面；玻璃盤(pán)(1)的外邊緣通過(guò)外蓋(2)進(jìn)行限位固定；定滑輪(6)固定安裝在底座(5)的邊緣處；砝碼(7)通過(guò)非彈性繩索與外蓋(2)側(cè)邊緣固定連接，且非彈性繩索放置在定滑輪(6)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，其特征在于：所述的托盤(pán)(3)的中間設(shè)置有通孔；側(cè)量臺(tái)(4)固定安裝在底座(5)的中心位置；測(cè)量臺(tái)(4)的頂端穿過(guò)托盤(pán)(3)的通孔與玻璃盤(pán)(1)的下表面接觸；側(cè)量臺(tái)(4)、托盤(pán)(3)和玻璃盤(pán)(1)豎直同心放置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種針對(duì)液晶涂層的摩擦阻力標(biāo)定裝置，其特征在于：所述玻璃盤(pán)(1)直徑為90-110mm；厚度為8-12mm，通光率＞95％。4.根據(jù)權(quán)利要求3...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚大鵬，陳星，宮建，文帥，潘俊杰，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11