航空测试技术-项目一航空测试技术认知

Itcouldbethepartofthepresentationwhereyoucanintroduceyourcompanyoragency.CONTENT目录01航空测试技术作用认知

02航空测试技术体系认知

03航空测试技术内涵认知04拓展阅读Itcouldbethepartofthepresentationwhereyoucanintroduceyourcompanyoragency.Itcouldbethepartofthepresentationwhereyoucanintroduceyourcompanyoragency.航空测试技术作用认知PART01知识点一

测试相关术语●测量(measurement)将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，从而确定二者比值的实验认识过程。●检测（detection）利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法得到定量结果的过程。知识点一

测试相关术语●

监测（monitoring）利用人工或专用的仪器工具，在规定的位置，对被测对象进行间断或连续的监视与检测，通过对与设备状态相关特征参数（如振动、噪声、温度等）进行测取，将测定值与规定的正常值（门限值）进行比较，以判断设备的工作状态是否正常，从而掌握设备异常的征兆和劣化程度。●控制（control）为确保状态稳定和在需要改变状态时能够正确改变状态所采用的技术。知识点一

测试相关术语●试验（test）在真实或模拟的条件下，对被试对象（如材料、元件、设备和系统等）的特性、能力和适应性等进行测量和度量的研究过程。●测控（measurementandcontrol）测量与控制的结合，它以测量为手段，以控制为目的。●测试（testing）对给定的产品、材料、设备、生物体、物理现象、过程或服务按规定的程序确定一种或多种特性的技术操作。测试是人们通过试验认识客观世界取得试验对象的定性或定量信息的一种基本方法。测试一般是指为满足试验要求所采取的测量活动，它以试验为需求，以测量为手段。航空测试技术构成测试原理测试方法测试信号测试系统►知识点二

航空测试技术构成1、

测试原理：测试原理指进行测试所依据的原理。又如在绝对零度以上的物体都会发出，利用这个特性采用相应检测器及测试系统,可以测出物体表面的温度、材料的缺陷及物体的形状。热辐射测试器声发射原理监测材料塑性变形与裂纹测出物体表面的温度、材料的缺陷及物体的形状►知识点二

航空测试技术构成2、

测试方法：根据测试原理所釆用的测量方法。它可分为接触测量与非接触测量、静态测量与动态测量等。静态测量动态测量接触测量非接触测量►知识点二

航空测试技术构成3、

测试信号：通过测试系统获得的信号是信息的载体，携带着有关被研究物理过程的信息。✸信号分析：分析信号的类别、构成以及特征参数；✸信号处理：对信号进行滤波、变换、调制、解调、识别和估值等加工处理，以便削弱信号中多余无用分量并増强信号中有用分量，或将信号变换成某种更为希望的形式，以便比较全面、准确地获取有用信息。►知识点二

航空测试技术构成

4、

测试系统：根据测试原理和测试方法制造或选择设备而组成系统的，是测量和分析试验对象各种信号的全部软件和硬件的集合生产过程中的测试飞行过程中的测试维护保障过程中的测试设计过程中的测试试验过程中的测试►航空测试技术的内容知识点三

航空测试技术的任务知识点四

航空测试技术的任务►航空测试技术的任务1、基础测试技术研究2、准确度高、稳定性好、可靠性强的新型传感器研制3、新型数据采集模块的研制4、通用自动化测试系统的研制5、专用测试系统研制6、测试性设计与验证工作7、状态监测系统的研制8、新技术、新产品的应用与推广航空测试技术的作用Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

航空测试技术是航空工业科学技术发展和产品技术水平提高的重要基础技术航空测试技术及其物化的测试设备在航空产品的科研、试验、生产、服务的全过程中都是不可缺少的。从对发达国家高新技术产业的研发费用和时间的统计分析来看，产品的测试费用、测试周期占其研发费用和周期的40%左右，并保持上升趋势。因为，高新技术产品与传统产品的一个重要区别在于：高新科技产品越来越先进，而错误的种类和数量也越来越多。所以，只有通过充分的测试与试验验证，才能有效提高产品的可靠性和稳定性，满足使用要求。航空测试技术的作用Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

航空测试技术是航空科技体系的重要组成部分和设计、制造技术一样，航空测试技术也是国防科技和装备发展的共性基础技术，同时还是航空科技体系的重要组成部分。一方面，它要物化为适用的多种类型的测试设备或系统；另一方面，它与产品研制过程联系紧密，融入其他专业，如研发中的测试性设计、生产过程中的检测活动，以及维护保障过程中的诊断测试等。航空测试技术的作用Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

航空测试技术是获取被试对象信息不可缺少的手段任何一种现代装备的出现，都离不开先进测试技术的支持。随着科学技术发展，各学科领域对测试技术都提出了越来越高的要求。先进工业国家都对测试技术、测试设备和系统投入巨资进行开发、研究，并取得了惊人的成就。在当代航空科技发展中，测试已成为生产率、制造能力及实用性水平的重要标志，是保障现代装备达到实际性能指标的重要手段。Itcouldbethepartofthepresentationwhereyoucanintroduceyourcompanyoragency.Itcouldbethepartofthepresentationwhereyoucanintroduceyourcompanyoragency.航空测试技术体系认知PART02知识点一

航空测试技术的体系航空测试技术有多种分类方法，如从测试原理、测试对象、测试目的、测试参数、测试环境和技术体系等多角度去归类。更高的分辨率更强的带宽更好的稳定性更高的准确度更高的速度►测试设备要求知识点二

航空测试技术的要求实时性强知识点二

航空测试技术的要求●

外场用测试设备鉴于外场用测试设备工作环境条件恶劣，因此测试设备应具有抗各种恶劣气候和环境条件的能力，还要便于携带和运输，容易组装和拆卸、便于任务部署等。知识点二

航空测试技术的要求●

满足飞机等武器装备飞行过程中对动态测试的要求知识点二

航空测试技术的要求●

满足航空发动机、武器系统在高空、高压、高温、高转速条件下对特种测试的要求。航空发动机：疲劳试验有轴疲劳试验和叶片疲劳试验等，而叶片疲劳试验又包含叶片冷热疲劳、高温疲劳、高周疲劳、低周循环疲劳等试验。要在复杂飞行条件下满足航空发动机的设计要求，就必须进行大量的特殊条件下的试验项目，获取重要的测试数据。知识点二

航空测试技术的要求●满足机载、弹载测试设备体积小、重量轻、测量参数类型多、被测点数多、存储容量大、远距无线传输、空地测试一体化等特殊要求。航空测试技术的特点被测参数种类多，覆盖面宽被测点数多、数据量大被测信号微弱、数据处理速度快测试的采样速率高测量—处理—显示—控制一体化航空测试技术的特点Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

被测参数种类多，覆盖面宽测试参数包括温度、压力、位移、应力、应变、振动、流量、速度、推力等几十种，同时测取的数据可达几百个乃至数千个。转速、推力、流速振动、位移（间隙、振幅）、液位扭矩、功率应力、应变力、频率、方向角温度、压力、空气流量燃油流量、燃气分析►物理参数的测量知识点三

测试参数、、、、、、知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

结构强度的主要测量参数静力试验中的应变、位移和载荷；动力试验中的位移、速度、相位和频率；热强度试验中的温度、热辐射强度、位移、应变和载荷等知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

风洞试验研究模型和气流相互作用的一种试验，其被测参数包括力、力矩、压力、温度、流速、模型转动角度和角速度等。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

飞行试验飞行试验的测量参数包括高度、速度、压力、振动过载、位移、力、力矩、应变、温度、转速、油耗、频率、迎角、侧滑角、角速度、角加速度、姿态角、航向、距离、轨迹和裂纹等几百个，甚至几千个。如某大型飞机的试飞测试系统，就要求具有可同时测试采集4000多个参数的能力。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

弹射救生试验弹射救生试验的测量参数包括高度、速度、角速度、姿态、压力、温度、力、推力、阻力、声响、面积、流场、激波强度和轨迹等几十种。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

被测点数多活塞发动机：25个左右喷气式发动机：200个左右（1948年）大型飞机发动机：700个波音727飞机：做静力试验时就要粘贴2000多片应变片F-111：2200多应变片A300型飞机全机静力试验：粘贴的应变片5000片以上。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

被测信号微弱由于被测试产品精度的提高，要求测试系统和传感器的精度也相应提高。又由于某些试验的周期长，能源耗费大，因此要求测试系统和传感器也必须具有稳定和可靠的性能。对于一般测试系统而言，要求其系统的综合精度优于0.2%,并具有实时校准功能。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

测试的采样速率高飞机的飞行状态变化很快，部件或整机在一种状态下、同一瞬间的各种参数的变化情况都要求记录下来，没有快速或高速测试系统是不可能的。以飞机强度试验中的破坏试验为例，其连续加载的时间为2min左右，在这个过程中要测出各点载荷、位移、应变及对时间变化率，就要求测试系统有较高的采样速率。在稳定性试验中，结构失稳是在几十毫秒内发生的。风洞吹风试验时间短，特别是超声速风洞吹风的时间，一次只有几秒或几十秒，没有高的采样速率就根本无法获得测试数据。在国外，风洞试验中测量动态特性参数时的采样速率要求在每秒十多万次以上。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

数据量大以某型发动机整机全流程参数测量为例，10个截面需测压力238点、温度185点、壁温142点，一个截面测流场90点，共计655点。发动机结构强度试验应力监测和风扇叶片颤振失速监测点近300点，其中旋转部件测点达100个，所获得的测试数据量可达到每小时数百万兆字节以上。发动机与进气道的匹配试验要求测量进口动态压力场，其数据量也达到百万数量级。波音727民航机在做静力试验时，飞机粘贴2000多片贴片，测量了30万个应变数据。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

数据处理速度快对于飞机静力试验而言，即使只有200个测量点，20个人进行测量（按每台应变仪测20点需2人计算），在测出的数据多达几十万个情况下，如果采用人工进行均方根差分析，那么4个人同时处理也需要两三个月的时间，这就很难实现试验调整及试验结果的实时分析。要求测试系统不仅应具有在线处理分析功能，而且数据处理的速度要快速、准确，从而缩短研制周期，大幅提高试验设备利用率。如今，随着计算机技术的不断发展，嵌入式数据处理技术在航空测试领域得到广泛应用，可以提供更加快速准确的处理判断。知识点三

测试参数Hereyoucoulddescribethetopicofthesection.

测量—处理—显示—控制一体化在气动试验中要对马赫数、模型姿态、尾喷管开度等进行控制；在结构强度试验中要求测试过程配合自动协调加载；在发动机试验测试中要求提供适当的环境条件，而这些试验条件与状态的改变（如由一工作点变化至另一工作点）是通过模拟控制与状态控制来实现的。由于各种过程均实现了自动控制，从而使所做试验既精确又快速，重复性试验所测得的数据几乎每次都完全相同。AeronauticalTestTechnique航空测试技术内涵主讲人：韩飞燕目录航空测试030102航空测试技术发展传感技术的基本知识1、航空测试技术航空测试技术在航空产品的研制、试验、生产、使用和维护的全寿命周期过程中，对产品或试件进行测试，获取各种数据并对其进行处理和评定的原理、方法及其实现技术。2、测试技术的发展方向测试技术的发展方向航空测试技术正在向高速、实时、多信息、多功能、大信息量、高度综合化和自动化的方向发展。航空用传感器的发展方向航空用传感器的发展方向传感器作为航空测试系统的源头，正朝着小型化、微型化、集成化、智能化及网络化方向发展。航空测试系统的发展方向航空测试系统的发展方向航空测试系统作为航空测试技术物化的产品，为了满足产品全寿命周期和跨武器平台使用要求，航空测试系统正朝着标准化、模块化、系列化、智能化、网络化和综合化方向发展。测试软件技术的发展方向测试软件技术的发展方向测试软件技术在测试技术中的地位越来越重要，为了满足测试软件可移植、可重用要求，测试软件技术正朝着模块化、组件化、网络化等方向发展。传感器技术传感器的定义“能感受（或响应）规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。传感器的组成452026/6/3

传感器的组成敏感元件转换元件并不是所有的传感器必须包括敏感元件和转换元件。如果敏感元件直接输出的是电量，它就同时兼为转换元件如果转换元件能直接感受被测量而输出与之成一定关系的电量，它就同时兼为敏感元件。例如压电晶体、热电偶、热敏感电阻及光电器件等。敏感元件与转换元件两者合二为一的传感器是很多的。图1-2压力传感器结构简图462026/6/3传感器的分类常用的分类方法有两种：一种是按被测物理量来分另一种是按传感器的工作原理来分472026/6/3

按被测物理量分类这种方法是根据被测量的性质进行分类，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器及转距传感器等。482026/6/3这种分类方法把种类繁多的被测量分为基本被测量和派生被测量。例如力可视为基本被测量，从力可派生出压力、重量、应力和力矩等派生被测量。当需要测量这些被测量时，只要采用力传感器就可以了。了解基本被测量和派生被测量的关系，对于系统使用何种传感器是很有帮助的。这种分类的优点：比较明确地表达了传感器的用途，便于使用者根据其用途选用。缺点：没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异，不便于使用者掌握其基本原理及分析方法。492026/6/3表1-1基本被测量和派生被测量基本被测量派生被测量基本被测量派生被测量位移线位移长度、厚度、应变、振动、磨损、平面度力压力重量、应力、力矩角位移旋转角、偏转角、角振动时间频率周期、记数、统计分布速度线速度速度、振动、流量、动量温度热容、气体速度、涡流角速度转速、角振动、角动量光光通量与密度、光谱分布加速度线加速度振动、冲击、质量湿度水分、水气、露点角加速度角振动、转矩、转动惯量502026/6/3

按传感器工作原理分类这种分类方法是以工作原理划分，将物理、化学、生物等学科的原理、规律和效应作为分类的依据。这种分类的优点是对传感器的工作原理表达的比较清楚，而且类别少，有利于传感器专业工作者对传感器进行深入的研究分析。缺点是不便于使用者根据用途选用。切削力测量应变片动圈式磁电传感器

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按传感器工作原理分类这种分类方法是以工作原理划分，将物理、化学、生物等学科的原理、规律和效应作为分类的依据。这种分类的优点是对传感器的工作原理表达的比较清楚，而且类别少，有利于传感器专业工作者对传感器进行深入的研究分析。缺点是不便于使用者根据用途选用。切削力测量应变片动圈式磁电传感器

522026/6/31.电学式传感器电学式传感器常用的有:

电阻式传感器——利用变阻器将被测非电量转换成电阻信号的原理制成。电容式传感器——利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成的。电感式传感器——利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。磁电式传感器——利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量而制成。电涡流式传感器——利用金属在磁场中运动切割磁力线，在金属内形成涡流的原理而制成。532026/6/32.磁学式传感器磁学式传感器的是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的。磁学式传感器的主要用于位移、转矩等参数的测量。542026/6/33.光电式传感器光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成。光电式传感器主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。552026/6/34.电势型传感器电势型传感器是利用热电效应、光电效应及霍耳效应等原理而制成。电势型传感器主要用于温度、磁通量、电流、速度、光通量及热辐射等参数的测量。562026/6/35.

电荷型传感器电荷型传感器是利用压电效应原理而制成.主要用于力及加速度的测量。（动态力测量）572026/6/36.

半导体型传感器半导体型传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、电磁效应及半导体与气体接触产生物质变化等原理而制成。半导体型传感器主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。582026/6/37.

谐振式传感器谐振式传感器是利用改变电或机械固有参数来改变谐振频率的原理而制成。主要用来测量压力。592026/6/38.

电化学式传感器电化学式传感器是以离子导电原理为基础而制成。根据其电特性的形成不同，电化学传感器可分为:

电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱（极化）式传感器和电解式传感器等。电化学式传感器主要用于分析气体成分、液体成分、溶于液体的固体成分、液体的酸硷