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API激光跟蹤儀在風(fēng)洞試驗室安裝過程中的應(yīng)用
在汽車風(fēng)洞中用來產(chǎn)生強大氣流的風(fēng)扇非常巨大的，其風(fēng)扇直徑可達8.5m，驅(qū)動風(fēng)扇的電動功率高達4000kW，風(fēng)洞內(nèi)用來進行試驗段的空氣流速達270km/h。建造一個這樣規(guī)模的汽車風(fēng)洞往往需要耗資數(shù)億美元，甚至10多億，而且每做一次汽車風(fēng)洞試驗的費用也非常巨大。因此保證風(fēng)洞安裝的精度是風(fēng)洞建造成功與否的關(guān)鍵。
那么，激光跟蹤儀在汽車風(fēng)洞建造過程中是如何應(yīng)用的呢？這個要從API公司和國外某公司在國內(nèi)某風(fēng)洞的安裝過程中的合作說起：這次合作是API公司參與汽車風(fēng)洞的安裝。為了這個項目，從前期考察，到方案制定，到后的執(zhí)行實施，API公司都相當重視，每個環(huán)節(jié)力求做到好。
我們承接的是一個將近20M X 20M的風(fēng)洞，安裝的精度要控制在±0.2mm以內(nèi)，這么大的空間，這么高的精度，只用采用*的激光跟蹤儀測量技術(shù)才可以實現(xiàn)，下面我們重點說一下激光跟蹤儀主要完成的工作：
1、整體坐標系的建立：
汽車風(fēng)動中核心、也是昂貴的部分是空氣動力天平，實驗人員可通過天平測量并獲得汽車的氣動六分力（即三個力（法向力、軸向力與橫向力）與三個力矩（俯仰力矩、偏航力矩與俯仰力矩）。天平測量氣動力矩的參考點位于天平轉(zhuǎn)臺中心，這個點與汽車前后軸距與輪距中心線交線的投影重合，這個點就是我們要找的坐標原點。
這個坐標系的原點位置的選取，對天平的安裝起到了決定性的作用。我們利用土建預(yù)留的放線點，并結(jié)合API激光跟蹤儀自身攜帶的高精度電子水平儀，找到了坐標系原點，并確定了方向，保證包括風(fēng)扇、天平以及測量系統(tǒng)、輔助設(shè)備的安裝以及后期的維護保養(yǎng)都在同一個坐標系下進行。
2、布置測量控制場
風(fēng)洞內(nèi)設(shè)備的安裝是一個長期、復(fù)雜的過程。在安裝的過程中，安裝方為了使安裝過程順利的進行，對環(huán)境進行了控制，即空間要盡量密閉且溫度保持在20℃。為了保證安裝用激光跟蹤儀在這個過程中的高精度，我們采取了固定點和臨時點兩種布置轉(zhuǎn)戰(zhàn)點的方式，并且采用了特殊的固定方式，保證了轉(zhuǎn)戰(zhàn)點在長時間測量的穩(wěn)定性，這些點在未來風(fēng)洞的維護和保養(yǎng)過程中，也將扮演著重要角色。
3、指導(dǎo)安裝
由于前期的準備工作做得比較充分，這一步指導(dǎo)安裝的工作就變得輕松起來，利用已經(jīng)布置完成的基準點，API Radian可以自如的在風(fēng)洞的每一個位置完成測量。而且API Radian擁有良好的動態(tài)性能及的工裝附件，可以幫助工人實時的在線測量和調(diào)整。為了保證安裝的便捷，我們還為安裝工人設(shè)置了粗調(diào)基準，將設(shè)備的前期安裝誤差降到小，后用跟蹤儀進行調(diào)整到位。
隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，我國對汽車風(fēng)洞的需求也在不斷增大，而汽車風(fēng)洞的安裝過程時間長、尺寸大、精度高，這些都是激光跟蹤儀的優(yōu)勢項目，所以，我相信在今后的風(fēng)洞發(fā)展歷程中，激光跟蹤儀將扮演著更加重要的角色。而API公司一直致力于幫助中國制造業(yè)的發(fā)展，API Radian小巧、便捷、精度高、穩(wěn)定性好，不僅僅在風(fēng)洞行業(yè)，在制造業(yè)的各個領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。