CN116698582A - 一种多功能的固体推进剂老化试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及老化测试设备技术领域，具体公开了一种多功能的固体推进剂老化试验装置及方法，其装置包括：载荷加载模块用于试样载荷的加载以及调节；视觉‑位置检测模块用于采集处理试样尺寸与形变信息；控制模块用于信息处理及控制载荷加载、控制试验腔温湿度；支撑架用于承载载荷加载模块、视觉‑位置检测模块和控制模块。本发明的技术方案可实时监测试样载荷与精确识别试样的形变信息并进行处理、存储和反馈，动态调整试样载荷大小，独立进行多个试样的热‑力耦合老化试验，尤其针对试样的蠕变试验、定应力老化试验，可进行载荷的精确控制，保证试样应力载荷的稳定。

Description

一种多功能的固体推进剂老化试验装置及方法

技术领域

本发明涉及老化测试设备技术领域，具体是一种多功能的固体推进剂老化试验装置及方法。

背景技术

为了准确获得火箭固体推进剂在不同的贮存状态下的力学性能，通常需对固体推进剂材料进行热-力耦合老化试验。目前国内外进行固体推进剂热-力耦合老化试验时多为将推进剂试样固定在相关夹具上并施加一定的载荷，然后将其整体放入老化箱进行老化试验，待老化完成后取出试样进行测试。该方法存在载荷加载精度低、载荷加载一致性差的缺点；对于特定载荷如定应力加载，由于试样的持续变形无法准确保证试样内部应力的恒定；无法实现在老化过程中对试样载荷的动态调整；且在老化过程中无法对试样承受的载荷及形变信息进行实时监测。

例如中国专利文献CN114624415A，所提供的一种固体推进剂加速老化试验装置及方法，该装置通过丝杠调节两个夹持螺母之间的距离从而模拟试样的定应变状态，但无法实现载荷的动态调整与定应力的加载，且无法在老化过程中对试样载荷进行动态监测。

又例如中国专利文献CN113324846A，所提供的一种固体推进剂的加速老化试验方法和装置，同上述专利文献所公开的技术方案，首先采用夹具对固体推进剂试样进行加载，然后将其放入老化箱内老化，老化过程中采用超声波纵波透射测量法对推进剂试样的弹性模量进行实时测量，但该装置功能单一。

再例如中国专利文献CN114018713A，所提供的一种推进剂加速老化装置及方法，该技术方案采用砝码加弹簧的形式实现定载荷或定应力试验，但改装置无法在老化过程中对试样载荷进行动态监测，且存在加载精度低的问题。

综上，目前固体推进剂老化试验所采用的测试装置及方法，还不具备同时对多个试样进行独立加载、载荷动态调整与实时监测的能力。

发明内容

本发明提供了一种多功能的固体推进剂老化试验装置及方法，能够同时对多个试样载荷进行动态调整以及对试样状态进行实时监测。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于，包括：

载荷加载模块，载荷加载模块设置有若干个，用于试样载荷的加载以及调节；

视觉-位置检测模块，用于采集处理试样尺寸与形变信息；

控制模块，用于信息处理及控制载荷加载、控制试验腔温湿度；

支撑架，用于承载载荷加载模块、视觉-位置检测模块和控制模块；

载荷加载模块固定连接于支撑架上端，视觉-位置检测模块滑动连接于支撑架上端，载荷加载模块与控制模块信号连接，视觉-位置检测模块与控制模块信号连接；

载荷加载模块，包括底座，底座与支撑架固定连接，底座上表面固定连接有滑轨，两侧分别固定连接有丝杠前连接座和电机连接座，电机连接座侧面固定连接有步进电机，步进电机输出轴贯穿电机连接座，底座上表面还固定连接有丝杠后连接座，滑轨滑动连接有滑台座，滑台座螺纹连接有丝杆，丝杆远离滑台座一端与丝杠后连接座转动连接，丝杆贯穿丝杠后连接座且同轴固定连接有第一联轴器，并通过第一联轴器与步进电机输出轴连接，滑台座上端固定连接有固定座，固定座侧面固定连接有力传感器，力传感器远离固定座一端固定连接有连接杆，连接杆上固定连接有活动卡爪。

方案原理如下：

将固体推进剂试样放入活动卡爪内，启动步进电机，通过滑台座拉动活动卡爪，从而对固体推进剂试样进行拉伸，通过力传感器采集载荷信息，将力传感器采集的载荷信息发送至控制模块，控制模块对所采集的载荷信息与预设载荷信息进行比较，若采集的载荷信息与预设荷载信息不同，则通过步进电机继续驱动丝杆转动，从而提高载荷，直到力传感器检测到的载荷信息满足预设值，则通知步进电机停止转动；同时通过视觉-位置检测模块对固体推进剂试样的形变信息进行采集并储存。

有益效果如下：

1、相较于现有技术，本方案能够有效开展固体推进剂定应力加载老化试验，并在试验过程中实现对每个固体推进剂试样的单独动态加载，并对其受力和形变状态进行监测，实时采集试样的载荷以及形变信息，大幅度的提升了试验效率。

2、通过更换活动卡爪可以完成简单拉压试验、定应力试验、定应变试验等，一机多用，节约试验时间和成本。

进一步，视觉-位置检测模块包括两根滑台支架，两根滑台支架对称固定连接于支撑架上端，滑台支架上表面固定连接有若干Y轴连接座，同一根滑台支架上的Y轴连接座固定连接有同一根Y轴滑台，任意一Y轴滑台传动连接有Y轴伺服电机，Y轴伺服电机输出轴上同轴固定连接有第二联轴器，第二联轴器上同轴固定连接有同步轴，同步轴与未连接Y轴伺服电机的Y轴滑台传动连接，Y轴滑台均滑动连接有第一滑动座，第一滑动座均固定连接有激光位移传感器，激光位移传感器朝向固体推进剂试样，两第一滑动座之间固定连接有同一X轴滑台，X轴滑台一端传动连接有X轴伺服电机，X轴滑台滑动连接有第二滑动座，第二滑动座上固定连接有图像传感器；

Y轴伺服电机通过Y轴滑台带动两第一滑动座在Y轴方向上移动，X轴伺服电机通过X轴滑台带动两第二滑动座在X轴方向上移动，激光位移传感器、图像传感器、Y轴伺服电机和X轴伺服电机均与控制模块信号连接。

有益效果：通过Y轴伺服电机通过Y轴滑台带动两第一滑动座在Y轴方向上移动，使激光位移传感器能够依次对单独加载的固体推进剂进行信息采集；通过X轴伺服电机通过X轴滑台带动两第二滑动座在X轴方向上移动，使图像传感器可以依次的对单独加载的固体推进剂进行信息采集。

进一步，控制模块包括PC上位机、PLC、RS485转换模块、模拟量输出模块和模拟输入模块，PC上位机与PLC信号连接，PLC通过伺服电机驱动器与伺服电机信号连接，PLC与RS485转换模块信号连接，RS485转换模块通过步进驱动器与步进电机信号连接，PLC还与视觉-位置检测模块、模拟量输出模块和模拟输入模块信号连接；

步进电机电连接有步进电机抱闸器，步进电机抱闸器与模拟量输出模块信号连接，模拟输入模块通过变送器与力传感器信号连接。

有益效果：通过PC上位机对程序控制PLC工作方式进行修改，并通过PLC逐一控制步进电机的启停，完成对若干固体推进剂试样的拉伸检测；并通过PLC控制X轴伺服电机和Y轴伺服电机的启停，完成对视觉-位置检测模块的位移，使视觉-位置检测模块对正在单独进行拉伸检测的固体推进剂试样进行信息采集。

进一步，图像传感器对试样的形变信息进行采集分析，并将采集分析后到的信息反馈至控制模块，控制模块对形变信息进行处理并储存。

有益效果，通过形变信息可以便捷的获取到正在检测的固体推进剂试样的拉伸状况和形变情况。

进一步，还包括湿-热控制模块，湿-热控制模块包括壳体，壳体固定连接于支撑架上端，连接杆贯穿壳体侧壁延伸至壳体内，壳体内设置有可制热、制冷和调节湿度的内腔，内腔底部固定连接有若干用于与活动卡爪配合对固体推进剂试样进行固定的固定卡爪，壳体顶部开设有开口，开口侧壁铰接有盖板，壳体一端表面设置有用于控制内腔温度和湿度的控制面板。

有益效果：通过控制面板控制内腔的温度和湿度，从而实现对实验温度和湿度的调节，根据实验需求模拟适宜的温度和湿度，以便于进行更加复杂的固体推进剂老化实验。

进一步，内腔底部固定连接有T形支撑座，T形支撑座上开设有若干滑动槽，滑动槽位置于连接杆贯穿位置对应，固定卡爪一端设置有滑动柄，滑动柄与滑动槽滑动配合。

有益效果；固体推进剂被拉伸时，通过滑动槽和滑动柄滑动配合，使固体推进剂试样与固定卡爪和活动卡爪保持一条直线，使固体推进剂试样可以被有效拉升，且提高固体推进剂拉伸测试的准确性。

进一步，盖板内开设有观察口，观察口内安装有玻璃面板。

有益效果：通过玻璃面板便于图像传感器采集固体推进剂试样的准确形变信息。

一种多功能的固体推进剂老化试验方法，其特征在于，包括权利要求1～7中的任意多功能的固体推进剂老化试验实验，并包括如下步骤：

S1、对装置的供电情况进行检查，再对各用电元器件能否正常工作进行检查；

S2、通过PC上位机和PLC设定初始循环变量，并标定初始加载载荷、试样位置坐标、试样数量和试样文件储存位置；设定工作间隔时间以及结束试验时间，并根据试验要求调节试验腔环境温度以及湿度；

S3、根据S2的设定信息，视觉-位置检测模块移动到初始试样位置处，视觉-位置检测模块开始工作，并将采集分析后的图像信息反馈到PLC内，PLC对正在试验试样的载荷信息进行更新，同时采集到的位移信息储存到该试样对应的文件内；

S4、力传感器采集载荷信息，采集到的载荷信息储存到该试样对应的文件内；

S5、比较更新后的载荷信息与力传感器所返回的信息，如果不满足条件，则步进电机驱动丝杆转动，直到载荷满足更新后的载荷标定；

S6、该试样对应的步进电机停止运行，视觉-位置检测模块移动到下一试样对应位置，对下一试样进行实验；

S7、判断总试验时间是否到达设定的试验结束时间，到达则结束试验，未到达则继续开始内层for循环，直到总试验时间到达设定的试验结束时间，试验结束。

附图说明

图1为一种多功能的固体推进剂老化试验装置实施例的总体示意图；

图2为一种多功能的固体推进剂老化试验装置实施例的视觉-位置检测模块示意图；

图3为一种多功能的固体推进剂老化试验装置实施例的支撑架体及湿-热控制模块示意图；

图4为一种多功能的固体推进剂老化试验装置实施例的载荷加载模块示意图；

图5为一种多功能的固体推进剂老化试验装置实施例的控制模块电气连接示意图；

图6为一种多功能的固体推进剂老化试验装置实施例的内腔局部示意图；

图7为一种多功能的固体推进剂老化试验方法实施例的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：视觉-位置检测模块1、载荷加载模块2、支撑架3、湿-热控制模块4、试样5、固定卡爪6、同步轴100、第二联轴器101、Y轴伺服电机102、Y轴滑台103、Y轴连接座104、图像传感器105、图像传感器支架106、X轴滑台107、X轴伺服电机108、滑台支架109、激光位移传感器110、连接支杆111、活动卡爪201、连接杆202、力传感器203、固定座204、滑台座205、丝杆206、丝杠后连接座207、第一联轴器208、步进电机209、丝杠前连接座210、底座211、滑轨212、电机连接座213、T形支撑座301、滑动槽302、滑动柄303、玻璃面板401、内腔402、盖板403、壳体404、控制面板405。

实施例一：如附图1和附图4所示；一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于，包括：视觉-位置检测模块1、控制模块、支撑架3和若干载荷加载模块2。

载荷加载模块2用于试样5载荷的加载以及调节；视觉-位置检测模块1用于采集试样5形变信息；控制模块用于处理试样5形变信息以及控制载荷加载模块2；支撑架3用于承载载荷加载模块2、视觉-位置检测模块1和控制模块。

载荷加载模块2通过螺栓固定连接于支撑架3上端，视觉-位置检测模块1滑动连接于支撑架3上方，载荷加载模块2与控制模块信号连接，视觉-位置检测模块1与控制模块信号连接。

载荷加载模块2，包括底座211，底座211与支撑架3通过螺栓固定连接，底座211上表面一体成型有滑轨212，两侧分别一体成型有丝杠前连接座210和电机连接座213，电机连接座213侧面通过螺栓固定连接有步进电机209，步进电机209输出轴贯穿电机连接座213，底座211上表面还一体成型有丝杠后连接座207，滑轨212滑动连接有滑台座205，滑台座205螺纹连接有丝杆206，丝杆206远离滑台座205一端与丝杠后连接座207转动连接，丝杆206贯穿丝杠后连接座207且通过螺纹同轴固定连接有第一联轴器208，并通过第一联轴器208与步进电机209输出轴同轴连接，滑台座205上端通过螺栓固定连接有固定座204，固定座204侧面固定连接有力传感器203，本实施例的力传感器203为拉力传感器203，对时间被拉伸时的载荷进行检测，力传感器203远离固定座204一端固定连接有连接杆202，连接杆202上固定连接有活动卡爪201，活动卡爪201对哑铃形的固体推进剂试样5进行固定，可根据需求改变活动卡爪201形状从而实现对不同形状的固体推进剂试样5进行固定。

具体实施过程如下：

首先将固体推进剂试样5一端放入活动卡爪201内进行固定，将固体推进剂另一端固定于支撑架3内，通过控制模块控制步进电机209运行，步进电机209转动，通过第一联轴器208带动丝杆206转动，从而使滑台座205在滑轨212进行滑动，从而带动连接杆202和活动卡爪201对固体推进剂试样5进行拉伸，同时视觉-位置检测模块1对固体推进剂试样5的形变信息进行采集，并将采集分析后的形变信息发送至控制模块，同时力传感器203对固体推进剂试样5的载荷信息进行监测，并将监测的载荷信息发送至控制模块，控制模块对形变信息、应变信息和此时载荷信息进行储存，控制模块根据预设的载荷信息判断此时的荷载信息是否达到预设荷载，并通过继续控制步进电机209运行，直到力传感器203监测到荷载信息达到预设荷载信息，再停止步进电机209运行；之后再对下一固体推进剂试样5重复上述操作，从而实现单独的对多个固体推进剂试样5进行老化实验，且可实现定应变加载、定应力加载以及实时对试样5进行状态监测。

实施例二：如附图2所示；视觉-位置检测模块1包括两根滑台支架109，两根滑台支架109通过螺栓对称固定连接于支撑架3上端，滑台支架109上表面通过螺栓固定连接有若干Y轴连接座104，同一根滑台支架109上的Y轴连接座104通过螺栓固定连接有同一根Y轴滑台103，任意一Y轴滑台103传动连接有Y轴伺服电机102，Y轴伺服电机102输出轴上通过螺纹同轴固定连接有第二联轴器101，第二联轴器101上螺纹同轴固定连接有同步轴100，同步轴100与未连接Y轴伺服电机102的Y轴滑台103传动连接，从而事项两个Y轴滑台103的同步滑动，从而实现Y轴伺服电机102同时驱动两个Y轴滑台103，Y轴滑台103均滑动连接有第一滑动座，第一滑动座均通过螺钉固定连接支杆111，连接支杆111远离第一滑动座一端通过螺钉固定连接有激光位移传感器110，激光位移传感器110朝向固体推进剂试样5，两第一滑动座之间固定连接有同一X轴滑台107，X轴滑台107一端传动连接有X轴伺服电机108，X轴滑台107滑动连接有第二滑动座，第二滑动座上通过螺钉固定连接有图像传感器支架106，图像传感器支架106两端通过螺钉固定连接有图像传感器105。

Y轴伺服电机102通过Y轴滑台103带动两第一滑动座在Y轴方向上移动，X轴伺服电机108通过X轴滑台107带动两第二滑动座在X轴方向上移动，激光位移传感器110、图像传感器105、Y轴伺服电机102和X轴伺服电机108均与控制模块信号连接。

具体实施过程如下：

当上一固体推进剂试样5测试完成后，控制模块通过Y轴伺服电机102驱动Y轴滑台103带动两第一滑动座在Y轴方向上移动，从而带动激光位移传感器110对Y轴方向上的下一固体推进剂试样5进行信息采集；控制模块通过X轴伺服电机108驱动X轴滑台107带动两第二滑动座在X轴方向上移动，从而带动图像传感器105对X轴方向上的下一固体推进剂试样5进行信息采集；从而实现了一套视觉-位置检测模块1对多个固体推进剂试样5进行单独信息采集的目的，节约了成本。

实施例三：如附图5所示；控制模块包括PC上位机、PLC、RS485转换模块、模拟量输出模块和模拟输入模块，模拟量输出模块即D/A转换模块，用于将PLC发出数字信号转换为模拟信号，模拟输入模块孔A/D转换模块，用于将力传感器203监测的模拟信号转换为数字信号。

PC上位机与PLC信号连接，PLC通过伺服电机驱动器与伺服电机信号连接，PLC与RS485转换模块信号连接，RS485转换模块通过步进驱动器与步进电机209信号连接，PLC还与视觉-位置检测模块1、模拟量输出模块和模拟输入模块信号连接。

步进电机209电连接有步进电机209抱闸器，步进电机209抱闸器用于控制步进电机209的启停，步进电机209抱闸器与模拟量输出模块信号连接，模拟输入模块通过变送器与力传感器203信号连接。

RS485转换模块通过RS485接口的Mod bus RTU通讯协议与步进驱动器进行通信，步进驱动器采用菊花型连接方式串联，每台驱动器后面连接一台步进电机209，从而控制丝杠转动。模拟量输出模块通过星形连接向下输出控制信号，每个接口连接一台步进电机209的抱闸器，通过PLC控制每台抱闸器的工作启停。力传感器203采用星形连接，每台力传感器203实时采集的力信号通过各自的变送器输入模拟量输入模块进而进入PLC进行处理。PLC本体直接控制两台伺服驱动器进而控制两台伺服电机工作，图像传感器105以及激光位移传感器110的信号也是直接通过PLC自带的接口输入PLC进行处理。PC上位机通过通信方式与PLC连接，上位机可修改程序控制PLC工作方式，还可读取PLC中存储的信息进而分析。

具体实施过程如下：

首先，PC上位机对PLC进行预设定，PLC通过RS485转换模块与步进电机209驱动器进行通信，步进电机209驱动器单独控制对应的步进电机209运行，力传感器203采集的载荷信息通过变送器和模拟量输入模块后发送至PLC，PLC根据预设定信息对荷载信息进行比对，并通过步进电机209驱动器对步进电机209进行进一步控制，并在检测到载荷到达预设值后，通过步进电机209抱闸器停止步进电机209运行；在单独完成一个固体推进剂试样5的实验后，通过PLC通过伺服电机驱动器，分别对Y轴伺服电机102和X轴伺服电机108进行控制，从而继续对下一固体推进剂试样5进行实验。

实施例四：图像传感器105对试件的形变信息进行采集，并将采集到的形变信息反馈至控制模块，控制模块对形变信息进行储存。

具体实施过程如下：

图像传感器105采集固体推进剂试样5的图像信息，并将图像信息发送至PC上位机，PC上位机对图像信息进行轮廓检测，并输出形变信息，并将对应的固体推进剂试样5的形变信息进行储存。

实施例五：如附图3所示；还包括湿-热控制模块4，湿-热控制模块4包括壳体404，壳体404通过螺栓固定连接于支撑架3上端，连接杆202贯穿壳体404侧壁延伸至壳体404内，壳体404内一体成型有内腔402，内腔402内设置有加热、制冷以及湿度调节设备，内腔402底部焊接有若干用于与活动卡爪201配合对固体推进剂试样5进行固定的固定卡爪6，壳体404顶部开设有开口，开口侧壁铰接有盖板403，壳体404一端表面嵌入式安装有用于控制内腔402温度和湿度的控制面板405，控制面板405分别与加热、制冷和湿度调节设备信号连接。

具体实施过程如下：

根据PC上位机所设定的温度和湿度信息，并通过控制面板405对加热、制冷和湿度调节设备进行控制，从而使内腔402内达到预设的温度和湿度，并将固体推进剂试样5一端固定于固定卡爪6内，将固体推进剂试样5的另一端固定于活动卡爪201内，从而在预设的温度和湿度下进行固体推进剂试样5老化实验。

实施例六：如附图6所示；内腔402底部一体成型有T形支撑座301，T形支撑座301上开设有若干滑动槽302，滑动槽302位置于连接杆202贯穿位置对应，固定卡爪6一端一体成型有滑动柄303，滑动柄303与滑动槽302滑动配合。

具体实施过程如下：通过活动卡爪201对固体推进剂试样5进行拉伸时，固定卡爪6受到固体推进剂试样5给予的拉力后，滑动柄303在滑动槽302内滑动，从而使固定卡爪6、固体推进剂试样5和活动卡爪201趋近于同一直线，从而提高了对固体推进剂试样5拉伸时的拉伸力能够准确的施加于固体推进剂试样5上，提高实验的准确性。

实施例七：如附图3所示；盖板403内开设有观察口，观察口内粘接有玻璃面板401。

具体实施过程如下：

图像传感器105透过玻璃面板401便于对壳体404内的试样5进行图像采集。

实施例八：如附图7所示；一种多功能的固体推进剂老化试验方法，包括上述任意实施例的多功能的固体推进剂老化试验装置，并包括如下步骤：

S1、对装置的供电情况进行检查，再对X轴滑台107和Y滑台工作是否正常，图像传感器105是否工作正常，激光位移传感器110是否工作正常，力传感器203是否工作正常，电机能否驱动丝杠旋转进行检查。

S2、通过PC上位机和PLC设定初始循环变量i、j，并标定初始加载载荷δ、试样5位置坐标Coord、试样5数量n和试样5文件储存位置地质Add；设定工作间隔时间ΔT以及结束试验时间T，并根据试验要求调节试验腔环境温度以及湿度。

S3、根据S2的设定信息，视觉-位置检测模块1移动到初始试样5位置处，视觉-位置检测模块1开始工作，并将采集到的图像信息反馈到PLC内，PLC对正在实验试样5的载荷信息进行更新，同时采集到的位移信息储存到该试样5对应的文件内；

S4、力传感器203采集载荷信息，采集到的载荷信息储存到该试样5对应的文件内；

S5、比较更新后的载荷信息与力传感器203所返回的信息，如果不满足条件，则步进电机209驱动丝杆206转动，直到载荷满足更新后的载荷标定；

S6、该试样5对应的步进电机209停止运行，视觉-位置检测模块1移动到下一试样5对应位置，对下一试样5进行实验；

S7、判断总试验时间是否到达设定的试验结束时间，到达则结束试验，未到达则继续开始内层for循环，直到总试验时间到达设定的试验结束时间，试验结束。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于，包括：

载荷加载模块，载荷加载模块设置有若干个，用于试样载荷的加载以及调节；

视觉-位置检测模块，用于采集处理试样尺寸与形变信息；

控制模块，用于信息处理及控制载荷加载、控制试验腔温湿度；

支撑架，用于承载载荷加载模块、视觉-位置检测模块和控制模块；

载荷加载模块固定连接于支撑架上端，视觉-位置检测模块滑动连接于支撑架上端，载荷加载模块与控制模块信号连接，视觉-位置检测模块与控制模块信号连接；

载荷加载模块，包括底座，底座与支撑架固定连接，底座上表面固定连接有滑轨，两侧分别固定连接有丝杠前连接座和电机连接座，电机连接座侧面固定连接有步进电机，步进电机输出轴贯穿电机连接座，底座上表面还固定连接有丝杠后连接座，滑轨滑动连接有滑台座，滑台座螺纹连接有丝杆，丝杆远离滑台座一端与丝杠后连接座转动连接，丝杆贯穿丝杠后连接座且同轴固定连接有第一联轴器，并通过第一联轴器与步进电机输出轴连接，滑台座上端固定连接有固定座，固定座侧面固定连接有力传感器，力传感器远离固定座一端固定连接有连接杆，连接杆上固定连接有活动卡爪。

2.根据权利要求1所述的一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于：视觉-位置检测模块包括两根滑台支架，两根滑台支架对称固定连接于支撑架上端，滑台支架上表面固定连接有若干Y轴连接座，同一根滑台支架上的Y轴连接座固定连接有同一根Y轴滑台，任意一Y轴滑台传动连接有Y轴伺服电机，Y轴伺服电机输出轴上同轴固定连接有第二联轴器，第二联轴器上同轴固定连接有同步轴，同步轴与未连接Y轴伺服电机的Y轴滑台传动连接，Y轴滑台均滑动连接有第一滑动座，第一滑动座均固定连接有激光位移传感器，激光位移传感器朝向固体推进剂试样，两第一滑动座之间固定连接有同一X轴滑台，X轴滑台一端传动连接有X轴伺服电机，X轴滑台滑动连接有第二滑动座，第二滑动座上固定连接有图像传感器；

Y轴伺服电机通过Y轴滑台带动两第一滑动座在Y轴方向上移动，X轴伺服电机通过X轴滑台带动两第二滑动座在X轴方向上移动，激光位移传感器、图像传感器、Y轴伺服电机和X轴伺服电机均与控制模块信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于：控制模块包括PC上位机、PLC、RS485转换模块、模拟量输出模块和模拟输入模块，PC上位机与PLC信号连接，PLC通过伺服电机驱动器与伺服电机信号连接，PLC与RS485转换模块信号连接，RS485转换模块通过步进驱动器与步进电机信号连接，PLC还与视觉-位置检测模块、模拟量输出模块和模拟输入模块信号连接；

步进电机电连接有步进电机抱闸器，步进电机抱闸器与模拟量输出模块信号连接，模拟输入模块通过变送器与力传感器信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于：图像传感器对试样的形变信息进行采集分析，并将采集分析后到的信息反馈至控制模块，控制模块对形变信息进行处理并储存。

5.根据权利要求4所述的一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于：还包括湿-热控制模块，湿-热控制模块包括壳体，壳体固定连接于支撑架上端，连接杆贯穿壳体侧壁延伸至壳体内，壳体内设置有可制热、制冷和调节湿度的内腔，内腔底部固定连接有若干用于与活动卡爪配合对固体推进剂试样进行固定的固定卡爪，壳体顶部开设有开口，开口侧壁铰接有盖板，壳体一端表面设置有用于控制内腔温度和湿度的控制面板。

6.根据权利要求5所述的一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于：内腔底部固定连接有T形支撑座，T形支撑座上开设有若干滑动槽，滑动槽位置于连接杆贯穿位置对应，固定卡爪一端设置有滑动柄，滑动柄与滑动槽滑动配合。

7.根据权利要求6所述的一种多功能的固体推进剂老化试验装置，其特征在于：盖板内开设有观察口，观察口内安装有玻璃面板。

8.一种多功能的固体推进剂老化试验方法，其特征在于，包括权利要求1～7中的任意多功能的固体推进剂老化试验装置，并包括如下步骤：

S1、对装置的供电情况进行检查，再对各用电元器件能否正常工作进行检查；

S2、通过PC上位机和PLC设定初始循环变量，并标定初始加载载荷、试样位置坐标、试样数量和试样文件储存位置；设定工作间隔时间以及结束试验时间，并根据试验要求调节试验腔环境温度以及湿度；

S3、根据S2的设定信息，视觉-位置检测模块移动到初始试样位置处，视觉-位置检测模块开始工作，并将采集分析后的图像信息反馈到PLC内，PLC对正在试验试样的载荷信息进行更新，同时采集到的位移信息储存到该试样对应的文件内；

S4、力传感器采集载荷信息，采集到的载荷信息储存到该试样对应的文件内；

S5、比较更新后的载荷信息与力传感器所返回的信息，如果不满足条件，则步进电机驱动丝杆转动，直到载荷满足更新后的载荷标定；

S6、该试样对应的步进电机停止运行，视觉-位置检测模块移动到下一试样对应位置，对下一试样进行实验；

S7、判断总试验时间是否到达设定的试验结束时间，到达则结束试验，未到达则继续开始内层for循环，直到总试验时间到达设定的试验结束时间，试验结束。