两款微型压力扫描阀的对比,及其在 eVTOL 飞行试验中的应用场景
两款微型压力扫描阀的对比,及其在 eVTOL 飞行试验中的应用场景


P10-D 更偏向近测点/分布式动态压力测量 

 

MPS4216 更偏向多通道/集中式压力分布测量


为什么 eVTOL 试飞对压力扫描阀提出新要求?

eVTOL 的气动测量不只是传统机翼压力分布。

旋翼尾流、短舱干扰、支臂流动、悬停下洗、过渡飞行和巡航状态之间的快速切换,都会带来强非定常压力变化。选择压力扫描阀时,既要看通道数和精度,也要看安装位置、气管长度、同步方式和机载环境适应性。

短气管

动态压力测量中,气管长度、内径、容腔和接头会影响管路传递函数,造成幅值衰减、相位滞后甚至局部共振。

动态响应

旋翼尾流、过度状态、阵风响应和地面效应往往是非稳态问题,不能只用稳态平均压力评价。

分布式

测点分散在机翼、短舱、支臂、机腹、压力耙和探针附近,集中布管会增加泄漏、维护和频响风险。

同步性

压力数据需要与空速、姿态、GNSS/INS、旋翼转速、振动、应变和飞控总线建立统一时间基准。

环境适应

机载测试设备需面对温度、振动、供电、线缆、安装空间、电磁兼容和维护可达性的综合约束。

工程效率

现场调零、量程校准、泄漏检查、换装和数据接入必须服务试飞节奏,不能成为试验瓶颈。


两款产品的角色分工

EvoScann P10-D  英国

10通道差压 | 1路绝压参考 | IENA/UDP | PTP

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  • 10个 Px 输入 + 1个 Ref/绝压参考输入。

  • 更偏向飞行试验现场使用的小型分布式压力测量节点

  • 适合贴近测点安装,尽量缩短气管。

  • 适合安装在探针、压力耙、短舱、翼面局部区域。

  • 安装位置温度、振动、供电环境更接近真实飞行试验。

  • 关注旋翼附近、短舱、翼尖、支臂、压力耙等局部动态气动问题。

  • 试飞系统采用 IENA/UDP、PTP、分布式机载网络。

  • 限制:通道数较少,量程选择相对少,软件生态不如 MPS4216 通用。

P10-D 菊花链连接示意图



Scanivalve MPS4216   美国

16通道 | 以太网 | PTP | 成熟生态

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  • 16个 Px 输入 + 1个公共 Ref 输入。

  • 更偏向成熟、通用、高通道压力扫描平台

  • 适合多点压力分布测量、风洞与地面试验,也可用于飞行试验。

  • 适合机翼/机身/短舱多点压力集中采集。

  • 需要更宽量程、更成熟精度和长期稳定性

  • 用户已有 Scanivalve 生态、LabVIEW 或以太网采集流程。

  • 限制:机载环境适配性、温度范围、FTI协议和近测点安装灵活性需结合具体安装评估。

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以 Joby S4 风格 eVTOL 为例:推荐安装位置

下图以Joby S4 eVTOL 图片为底图,说明两类压力扫描阀的典型安装逻辑。

橙色代表 P10-D 更合适的近测点动态测量位置;

蓝色代表 MPS4216 更合适的集中式多通道压力分布位置。

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关键参数对比

项目

P10-D

MPS4216

选型理解

通道结构

10差压通道 + 

1绝压/参考端测量

16压力通道 + 1公共REF

P10-D更小型分布式;MPS4216通道数更多。

传感器

10 支差压 + 1 支绝压

内置温度传感器

16 支差压 + 8支PT100

MPS4216温度补偿更精准

压力范围

+/-100 mbarD、

+/-200 mbarD,

可定制更宽范围

4/8 inH2O,

1/5/15/50/100 psid

MPS4216量程覆盖更宽

精度

<0.2%满量程

4 inH2O: 0.20%FS;

8 inH2O: 0.15%FS;

1 psid及以上: 0.06%FS

典型规格上 MPS4216 更强,尤其较高量程。

采样率

0-2 kHz/通道

0-2500 Hz/通道

两者均可覆盖多数动态压力任务。

同步

IEEE1588 PTPv2

IEEE1588-2008 PTPv2

均可接入同步测试网络

通信

IENA / UDP,支持菊花链

100Base-T Ethernet,Web Server,TCP/IP,UDP,FTP/NAS,Telnet,LabVIEW

P10-D偏FTI网络;MPS4216偏通用网络与实验室生态。

工作温度

-40°C 到 +100°C

0°C 到 70°C

严苛机载温度环境优先看 P10-D。

尺寸

50 x 59.5 x 10 mm

69.9 x 41.2 x 12.7 mm

P10-D更薄,更适合翼尖/短舱/旋翼附近。

重量

<90 g

约86.2 g

重量接近,P10-D形态更薄,MPS4216通道数更多。

功耗

<1.5 W

约3.5 W

P10-D对分布式机载布置更友好。

典型优势

近测点、短气管、机载环境、小型化、IENA

高通道、宽量程、高精度、软件生态、成熟可靠

按任务选型,而不是品牌二选一。



安装与数据质量小贴士

  • 参考压力源要稳定。Ref 端都应连接到稳定、代表性的静压源。

  • 气管越短越好。特别是动态压力测量,气管长度、内径、容腔和连接头都会影响频率响应。

  • 关注水汽和污染。两款产品都不适合液体或固体污染进入气路。

  • 先做地面标定和泄漏检查。试飞前完成零点、量程、泄漏、同步和数据格式检查

  • 压力数据要与飞行状态同步。建议与惯导、空速、姿态、旋翼转速、振动和应变共同分析。



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