CN203275095U - 一种姿轨控发动机试验平台推进剂流量比对测量系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种姿轨控发动机试验平台推进剂流量比对测量系统，包括：试车储箱、出液手阀、涡轮流量计1、涡轮流量计2、质量流量计1、质量流量计2、电磁阀、孔板、称重容器、高精度电子秤、微机采集系统、回液阀。通过增压模拟实际发动机试验时管路及流量计受压情况，利用孔板模拟实际流阻。推进剂由试车储箱经过出液手阀、涡轮流量计1、涡轮流量计2、质量流量计1、质量流量计2、电磁阀、孔板流入称重容器。将微机采集系统测量的电压信号与高精度电子秤测量的数据相比较，得到各个流量计的公式。比对结束后推进剂从称重容器通过回液阀和出液手阀回到试车储箱。

Description

一种姿轨控发动机试验平台推进剂流量比对测量系统
技术领域
本发明涉及一种流量称重比对系统，尤其涉及一种航天器姿轨控发动机试验用流量测量系统，属于参数测量技术领域。 
背景技术
姿轨控发动机作为卫星等航天器的姿态和轨道控制发动机，其热标试验中流量测量精度会对比冲精度产生影响，从而影响到航天器的控制精度及在轨寿命。传统流量比对系统使用水作为介质，介质的不一致可能会对测量带来影响，因此需要研制一套直接使用推进剂作为介质的流量比对测量系统完成对姿轨控发动机试验流量计的比对标定。 
发明内容
直接使用推进剂作为工质，其中氧化剂是四氧化二氮，燃料是一甲基肼；系统包括：试车储箱、出液手阀、涡轮流量计1、涡轮流量计2、质量流量计1、质量流量计2、电磁阀、孔板、称重容器、高精度电子秤、微机采集系统、回液阀；推进剂由试车储箱经过出液手阀、涡轮流量计1、涡轮流量计2、质量流量计1、质量流量计2、电磁阀、孔板流入称重容器；将微机采集系统测量的电压信号与高精度电子秤测量的数据相比较，得到各个流量计的公式；比对结束后推进剂从称重容器通过回液阀和出液手阀回到试车储箱。 
氧化剂与燃料采用两套管路系统，两套管路系统的系统组成一致，其系统简图见附图1。通过增压模拟实际发动机试验时管路及流量计受压情况，利用孔板模拟实际流阻。四氧化二氮是易挥发推进剂，采用憋压称重，用程序控制电磁阀的开合，以压力传感器建压与卸压时刻来判断时间。四氧化二氮和一甲基肼有较强毒性，要求管路系统的密封性剂抗腐蚀性好。使用推进剂实际校准流量计，克服现有计量部门水校准的不足，提供一种流量比对测量系统，本测量系统组成简单、测量精度高。 
本发明的技术解决方案是：管路放液充填；将增压压力调整至姿轨控发动机试车时的额定压力；调节孔板开度，用其模拟发动机流阻；质量流量计置零；高精度电子秤及质量流量计(累计质量)初始值读数；微机采集系统对相关参数进行采集；可编程控制器控制电磁阀打开额定时间；微机采集系统停止采集；高精度电子秤及质量流量计(累计质量)终止值读数；推进剂试车储箱卸压；称重容器推进剂回挤。 
本发明与现有技术相比的优点在于： 
(1)直接使用发动机试验用的推进剂进行校准，不需要公式转换，精度更高； 
(2)通过增压模拟实际发动机试验时管路及流量计受压情况，利用孔板模拟实际流阻； 
(3)采用憋压称重，可以防止推进剂挥发。 
(4)涡轮流量计1、涡轮流量计2、质量流量计1、质量流量计2同时在线比对，增加它们的数据一致性。 
附图说明
附图1为姿轨控发动机试验平台推进剂流量比对测量系统图； 
图中： 
1.试车储箱                 2.出液手阀           3.涡轮流量计1 
4.涡轮流量计2              5.质量流量计1        6.质量流量计2 
7.微机采集系统             8.电磁阀             9.孔板 
10.回液阀                  11.称重容器          12.高精度电子秤 
具体实施方式
本发明的系统组成如图1所示：包括：试车储箱(1)、出液手阀(2)、涡轮流量计1(3)、涡轮流量计2(4)、质量流量计1(5)、质量流量计2(6)、微机采集系统(7)、电磁阀(8)、孔板(9)、回液阀(10)、称重容器(11)、高精度电子秤(12)。 
通过增压模拟实际发动机试验时管路及流量计(3、4、5、6)受压情况，利用孔板(9)模拟实际流阻。推进剂由试车储箱(1)经过出液手阀(2)、涡轮流量计1(3)、涡轮流量计2(4)、质量流量计1(5)、质量流量计2(6)、电磁阀(8)、孔板(9)流入称重容器(11)。将微机采集系统(7)测量的电压信号与高精度电子秤(12)测量的数据相比较，得到各个流量计的公式。比对结束后推进剂从称重容器(11)通过回液阀(10)和出液手阀(2)回到试车储箱(1)。 
比对时，依次进行：管路放液充填；将增压压力调整至姿轨控发动机试车时的额定压力；调节孔板开度(9)，用其模拟发动机流阻；质量流量计(5、6)置零；高精度电子秤(12)及质量流量计(5、6)累计质量初始值读数；微机采集系统(7)对相关参数进行采集；可编程控制器控制电磁阀(8)打开额定时间；微机采集系统(7)停止采集；记录高精度电子秤(12)及质量流量计(5、6)累计质量终止值读数；推进剂试车储箱卸压(1)；称重容器(11)推进剂回挤。 
所采用电磁阀(8)响应时间为几十毫秒，不大于50ms；打开与关闭的响应时间差应不大于10ms，这样对于500(1000)s而言其误差可以忽略不计。所采用的高精度电子秤(12)精度：量程300kg，表头显示分辨率1g。对于称重容器(11)，容积不小于100L，自重150kg以内，耐压不小于3MPa。 
本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。 

Claims (1)

1.一种姿轨控发动机试验平台推进剂流量比对测量系统，其特征在于：直接使用推进剂作为工质，其中氧化剂是四氧化二氮，燃料是一甲基肼；系统包括：试车储箱、出液手阀、涡轮流量计1、涡轮流量计2、质量流量计1、质量流量计2、电磁阀、孔板、称重容器、高精度电子秤、微机采集系统、回液阀；推进剂由试车储箱经过出液手阀、涡轮流量计1、涡轮流量计2、质量流量计1、质量流量计2、电磁阀、孔板流入称重容器；将微机采集系统测量的电压信号与高精度电子秤测量的数据相比较，得到各个流量计的公式；比对结束后推进剂从称重容器通过回液阀和出液手阀回到试车储箱。 
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