航空航天

用于航空航天系统的精密称重与力值测量

精确的重量与力值测量是航空航天工程、制造、测试、维护及地面作业的基础。从飞机重量与重心配平校验,到结构疲劳测试以及火箭发动机推力测量,可靠的传感器数据为性能分析、验证、安全保障与任务就绪状态提供支撑。

ANYLOAD 可为航空航天应用提供标准及定制化称重传感器、力传感器、扭矩传感器、多轴传感器、称重系统与测量仪表。我们的工程研发与制造能力可承接各类项目,涵盖便携式飞机称重设备、实验室测试装置,直至大推力推进试验台、发射保障结构,以及专为真空或极端温度环境设计的传感器。

为何航空航天领域选择 ANYLOAD?

精密工程,卓越性能:专为航空航天制造、测试、校准及关键任务作业而设计,可提供高精度的力、重量、扭矩及多轴测量数据。

定制化航空航天解决方案:从便携式飞机称重系统、推进系统测试台,到适用于真空及极端温度环境的专用传感器,我们提供定制化设计、内部测试验证,并支持与行业主流通信协议无缝集成。

成熟可靠的工程专业能力: 凭借数十年行业经验积淀,ANYLOAD 为全球航空航天项目提供可靠传感器与称重系统,助力保障安全、合规性、性能验证,赋予作业运行充分可靠性。

飞机重量与重心测量

飞机重量与重心数据用于确定飞机总重量、各轮轮压载荷以及重心位置。在飞机研发、改装、维护、设备更换以及机队周期性称重作业中,均需要开展精确测量。

ANYLOAD 提供便携式解决方案:AXA 便携式轴重垫,可搭建飞机称重系统,支持选配薄型轮压垫,或是将称重传感器集成至飞机千斤顶内部。独立测量通道便于技术人员获取每个起落架位置的载荷,并依据基准面与力臂参数计算飞机空重重心。

挑战与解决方案
  1. 重心校验:通过对每个机轮或千斤顶支撑点进行精准测量,获取计算总重、纵向重心及横向载荷分布所需的反作用力数据。
  2. 低剖面轮式称重:AXA 便携式轴重垫可直接让多型飞机滑行至称重台面,从而缩短安装准备时间,在常规称重与平衡校验中避免不必要的高位顶升操作。
  3. 千斤顶支撑点集成:在无法直接采用轮垫称重的场景下,可将压式称重传感器集成于液压飞机千斤顶或专用千斤顶适配器中。各支撑点的独立读数有助于确认顶升平衡,并提供基于已知飞机基准点的重量数据。
  4. 现场便携部署:AN560 便携式无线显示仪表采用电池供电,电子模块搭配坚固便携式称重模块,可在机库、维修厂房、飞行跑道以及偏远作业地点完成飞机称重作业。

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AXA 便携式轴重垫

AN560便携式无线称重仪表

飞机称重案例


航空航天结构与部件测试

航空器与航天器结构在投入使用前,需经过大量力学试验。机翼、机身段、操纵面、起落架、发动机安装座、复合材料板以及连接点位,均可能承受静载荷、反复疲劳循环、验证载荷以及模拟飞行载荷工况。

伺服液压执行机构通常向试验件施加可控的拉力与压力。与各执行机构串联安装的称重传感器提供闭环力反馈,确保所需载荷谱能够精准施加。

挑战与解决方案
  1. 双向载荷测量: 结构试验台经常交替承受拉力与压力。通用型测力传感器可在弯曲、扭转、剪切及轴向载荷工况下,实现两个方向稳定一致的力值测量。
  2. 高周疲劳试验:机翼与机身疲劳试验项目可能需要数百万次重复载荷循环。传感器在长时间试验全过程中,必须保持零点稳定性、重复性以及机械结构完整性。
  3. 多点载荷施加:全尺寸结构试验会用到多台同步液压执行机构。配对校准的称重传感器、多通道信号调理模块以及稳定的校准能力,可优化载荷分布与闭环控制效果。
  4. 动态与瞬态载荷:高速检测设备可捕捉载荷尖峰、执行机构切换、结构响应以及其他短时工况事件,这类信号容易被低速称重电子设备遗漏。
  5. 定制化机械集成:称重传感器可针对受限安装空间、现有执行机构接口、特殊载荷传递路径以及专用量程进行定制设计。借助有限元分析,可优化敏感元件的强度、疲劳寿命与灵敏度表现。

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拉压双向传感器

机翼疲劳试验案例


发动机、推进与发射系统测试

推进系统研发需要在高振动、载荷快速变化以及剧烈温度梯度环境下实现精准力值测量。安装于发动机试验台的测力传感器,用于测量稳态工作状态下的轴向推力,以及点火、节流调节、停机和异常试验工况下产生的瞬态力。

ANYLOAD 为涡轮发动机、电力推进系统、液体推进剂发动机、火箭发动机以及各类推进试验配套设备提供力值测量支持。大量程传感器亦可集成到发射支座、支撑结构和地面系统内,实现对反作用载荷、结构预紧力以及载荷分布状态的监测。

挑战与解决方案
  1. 推力测量:压式与拉式测力传感器通过试验台载荷传递路径直接测量轴向推力。合理的对中安装与机械隔离措施,有助于降低侧向载荷、弯矩、管路反力以及热膨胀带来的测量误差。
  2. 瞬态推力采集:高速数据采集系统记录点火峰值、推力建立过程、燃烧不稳定性、节流响应以及停机推力衰减过程。AN310 面板安装式工控仪表具备适配动态力与推进系统试验的采样速率。
  3. 温漂控制: 排气高温、低温工质以及快速变化的试验条件,会造成零点漂移与灵敏度偏移。采用定制化温度补偿与热隔离手段,可提升测量稳定性。
  4. 振动与电气噪声: 屏蔽电缆、稳定激励、信号滤波以及合理接地,可降低来自泵、阀门、点火系统、电机以及其他试验舱设备产生的干扰。
  5. 校准与可溯源性: 试验台校准可使用已知参考载荷、液压校准系统或专用加载工装,在试验前对完整的力值测量链进行校验。

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363YS 拉压测力传感器

AN310 面板安装式工控仪表

火箭助推器推力测量案例


有效载荷操作与航空航天地面保障设备

飞机与航天器零部件通常借助吊装工装、桥式起重机、卷扬提升机、运输台车、货物装载机以及专用地面保障设备进行转运。载荷监测可防范过载、核验有效载荷重量、平衡吊点受力,并在搬运与总装集成过程中保护精密敏感构件。

拉力连杆测力卸扣以及测力负载销可直接安装于吊装与索具总成中。压力传感器可集成到支撑支座、运输工装、维护平台以及装载设备上。

挑战与解决方案
  1. 有效载荷重量核验:便携式拉力连杆与平台称重系统,可在吊装或转运前,确认货物、试验件、发动机、航天器零部件及其他有效载荷的重量。
  2. 多点吊装监测:每个吊点配置独立传感器,可识别载荷分配不均问题,协助技术人员对吊梁、吊索及吊装工装进行受力调平。
  3. 外部载荷测量:拉力连杆可在研发、验证及特种吊装作业过程中,测量直升机、重型旋翼机以及无人机系统所承载的悬吊载荷。
  4. 负载销集成:现有的 U 型销、滑轮轴、吊钩组以及铰接支点,通常可替换为定制型测力负载销,无需对周边机构做大幅改动即可实现力值测量。
  5. 无线现场测量:无线拉力连杆与手持显示仪表可减少运动设备周边的布线,让操作人员在更安全的作业位置完成载荷监测。

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110BH 拉板式称重传感器

定制轴销式称重传感器

大型结构件称重质量保障案例


航天器机器人与多轴力测量

航天器机构、机器人操作臂、自动化装配系统以及有效载荷处理设备,往往需要获取多个方向的力值数据。多轴力传感器可在单个紧凑型传感器内部,同时测量轴向、侧向与横向力的组合。

这类传感器可为机械臂、末端执行器、作动器试验台、对接捕获仿真、有效载荷插接系统以及航空航天自动化制造设备提供力反馈。扭矩传感器还可测量旋转作动器输出、关节扭矩、轴承阻力以及反作用扭矩。

挑战与解决方案
  1. 多轴测量:三轴及定制多分量传感器可将力分解为独立的 Fx、Fy、Fz 通道,便于更清晰地掌握复杂载荷传递路径。
  2. 力与扭矩反馈:力与扭矩组合测量可用于作动器性能标定、机器人关节测试、运动控制、接触检测以及力觉反馈。
  3. 紧凑型集成:可围绕狭小安装空间、螺栓安装孔位、机械接口以及重量限制条件,定制设计传感元件。
  4. 串扰抑制:通过对传感器结构、应变片布置、电桥配置、校准及补偿进行优化,降低各测量轴之间的相互干扰。
  5. 控制系统集成:模拟信号、数字通信及工业接口可将力传感器连接至数据采集系统、可编程逻辑控制器(PLC)、运动控制器以及机器人控制平台。

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563FS3A 多轴力传感器

112AHLB 无线扭矩传感器

DGB-D 数字放大器


真空、高低温及极端航空航天环境

航天传感器可能会面临真空、低温系统、辐射加热、宽温循环、振动、湿气以及电磁干扰等环境。这些条件会对称重传感器材料、应变片粘接、电缆绝缘、密封性能、零点平衡以及灵敏度产生影响。

ANYLOAD 针对环境试验箱、热真空试验、高海拔模拟、推进试验设施及其他严苛科研环境,开发定制化称重传感器与力值测量系统。传感器的结构设计、补偿方案、布线方式、连接器选型及校准流程,均可根据应用场景的实际工况进行适配优化。

挑战与解决方案
  1. 真空适应性:适用于真空环境的测力传感器选用适配材料、密封方式、线缆及结构工艺,从而在减压环境下保持测量稳定。
  2. 热真空试验:用于热真空试验箱(TVAC)内的传感器在承受机械载荷的同时,会经历高温与低温浸温循环。根据应用工况定制的校准,可标定传感器在所需温度范围内的零点及量程变化。
  3. 低温及深冷环境工况:布置在深冷推进剂或低温测试系统附近的传感器,需选用适配材料、专用线缆结构以及补偿方案,以抑制热输出漂移。
  4. 高温测量:采用远端传感元件、热阻隔结构、耐高温线缆以及适配工况的应变片系统,可将力测量应用拓展至超出标准测力传感器工作极限的环境。
  5. 环境鉴定:温度循环、疲劳测试、过载测试、振动评估、密封验证以及校准,均可纳入产品开发与验证流程。

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563Yx‑AS‑VAC 真空 / 极端温度测力传感器

真空腔体内称重案例

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