RU2513632C1 - Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления - Google Patents
Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2513632C1 RU2513632C1 RU2012141967/28A RU2012141967A RU2513632C1 RU 2513632 C1 RU2513632 C1 RU 2513632C1 RU 2012141967/28 A RU2012141967/28 A RU 2012141967/28A RU 2012141967 A RU2012141967 A RU 2012141967A RU 2513632 C1 RU2513632 C1 RU 2513632C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- level
- fuel
- liquid
- tanks
- components
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Изобретения относятся к области ракетно-космической техники и могут найти применение при осуществлении контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей. Технический результат - повышение точности контроля уровня заправки и энергетических характеристик средств выведения. Для этого на поверхность компонентов топлива воздействуют частотно-модулированными излучениями от излучателя электромагнитных волн, фиксируют отраженную волну регистратором сигналов, отраженных от поверхности жидкости, и передают вычисленное фактическое значение уровня жидких компонентов по одному каналу в наземную систему контроля заправки во время предстартовой подготовки и по другому каналу - в бортовую систему управления расходом топлива при полете ракеты-носителя, обеспечивая непрерывный контроль уровня топлива в баках. При этом в качестве средства измерения уровня жидких компонентов топлива в баках установлены излучатели электромагнитных волн, приемник регистратора сигналов, отраженных от поверхности жидких компонентов топлива, с вычислителем уровня жидких компонентов топлива и волновод. Причем излучатель, приемник регистратора и вычислитель уровня объединены конструктивно в одном герметичном корпусе. Волновод расположен параллельно продольной оси бака. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретения относятся к области ракетно-космической техники и могут найти применение при осуществлении контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей.
Из литературы известен способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей, заключающийся в измерении уровня поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей средством измерения уровня поверхности жидких компонентов топлива, соединенным с блоком вычисления уровня нахождения поверхности топлива, и передаче результатов вычисленных значений в систему управления ракеты-носителя. (См., например, книгу: «Научно-технические разработки ОКБ-23-КБ «Салют»» под ред. Ю.О.Бахвалова. М.: «Воздушный транспорт», 2006 г., стр.581, 582, 592).
Однако в данном способе несколько сложна процедура заправки топлива и технология монтажа системы контроля уровней в баках и недостаточна точность контроля уровня жидкости.
Задачей предлагаемого способа является создание контроля заправки и расхода топлива с достижением технического результата в виде повышения энергетических характеристик средств выведения, упрощения процедуры заправки и расхода топлива и технологии монтажа системы контроля уровня в баках, совмещение функций контроля уровня заправки с функциями контроля расхода топлива, а также повышение точности контроля уровня жидкости.
Данная задача решается таким образом, что в способе контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей, заключающемся в измерении уровня поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и передаче результатов измерений в систему управления, в соответствии с изобретением, на поверхность компонентов топлива воздействуют частотно-модулированными излучениями от излучателя электромагнитных волн, фиксируют отраженную волну регистратором сигналов, отраженных от поверхности жидкости, и передают вычисленное в вычислителе уровня фактическое значение уровня жидких компонентов по одному каналу в наземную систему контроля заправки во время предстартовой подготовки и по другому каналу - в бортовую систему управления расходом топлива при полете ракеты-носителя, обеспечивая непрерывный контроль уровня топлива в баках.
При этом в системе контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей, содержащей средство измерения уровня поверхности жидких компонентов топлива в баках, соединенное с блоком вычисления уровня нахождения поверхности топлива и передачи результатов вычисленных значений в систему управления ракеты-носителя, в соответствии с изобретением, в качестве средства измерения уровня жидких компонентов топлива в баках установлены излучатели электромагнитных волн, приемник регистратора сигналов, отраженных от поверхности жидких компонентов, с вычислителем уровня и волновод, причем излучатель, приемник регистратора и вычислитель уровня объединены конструктивно в одном герметичном корпусе, волновод расположен параллельно продольной оси бака, в верхней части волновода, противоположной от заборного устройства топливного бака, установлено переходное устройство, обеспечивающее герметичное соединение излучателя и приемника с волноводом, другой конец волновода открыт для доступа в него компонентов топлива, причем в корпусе волновода выполнены отверстия для дренажа газов и паров топлива, а само переходное устройство состоит из цилиндра, внутри которого расположена призма, выполненная из стекла специального состава, служащая для передачи сигналов от излучателя и отраженных сигналов и изолирующая излучатель от контактов с жидкостью и парожидкостными смесями в топливном баке.
Далее предложенное изобретение поясняется более подробно с использованием поясняющих фигур, показывающих схематично систему контроля уровня топлива прототипа (фиг.1) и предлагаемую (фиг.2).
В существующей системе (фиг.1) измерения уровня топлива средство измерения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей выполнено следующим образом.
В топливном баке вдоль продольной оси бака (или в непосредственной близости к ней) установлена штанга (1) с чувствительными элементами (2). Чувствительные элементы могут быть установлены на штанге либо на равном удалении друг от друга, либо эти элементы устанавливаются на разных расстояниях. Принцип работы датчиков в чувствительных элементах основан на изменении величины индуктивности в катушке индуктивности (или емкости) при прохождении уровнем жидкости зоны измерения датчика. В индуктивном датчике уровень жидкого компонента определяется уровнем нахождения поплавка (3) в зоне датчика. По мере расхода топлива поплавок, находясь на поверхности жидкости, перемещается вдоль штанги с чувствительными элементами. При прохождении поплавком зоны действия катушки индуктивности датчика чувствительного элемента изменяется показание датчика. А его расположение на штанге известно, так что оно и определяет уровень нахождения жидкости в топливном баке в данный момент времени. Из бака сигналы датчика поступают на БЦВМ (4) системы управления. По такому принципу работают, например, датчики уровня, установленные в баках ракеты-носителя «Протон».
В предлагаемой системе (фиг.2) контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей, показывающей расположение поверхности жидких компонентов топлива в баках, средство измерения уровня жидких компонентов топлива состоит из излучателя (5) электромагнитных волн (или сигналов сверхвысокой частоты), приемника регистратора (6) сигналов, отраженных от поверхности жидкости, вычислителя уровня (7) жидких компонентов и волновода (8). Излучатель, приемник регистратора и вычислитель объединены конструктивно в одном герметичном корпусе (например, в форме цилиндра).
При монтаже в баке волновод располагают параллельно продольной оси бака. В верхней части волновода, противоположной от заборного устройства топливного бака, устанавливают специальное переходное устройство (9), обеспечивающее герметичное соединение излучателя, приемника регистратора и вычислителя с волноводом. Другой конец волновода открыт для доступа в него компонента топлива, а в корпусе волновода выполнены отверстия (10) для дренажа газов и паров компонентов топлива.
Специальное переходное устройство (9) состоит из цилиндра, внутри которого расположена призма, выполненная из стекла специального состава, например гермопереходник с кварцевой призмой, служащая для передачи сигналов от излучателя и приема отраженных волн (сигналов) и изолирующая излучатель от контактов с жидкостью и парожидкостными смесями в топливном баке. В противоположной от переходного устройства и волновода стороне излучателя выведены электрические связи с источником электропитания, бортовым компьютером (11) системы управления и с наземным компьютером (12). Соединение с наземным компьютером реализуется через блок быстроразъемных соединений и отключается при старте ракеты.
Принцип работы системы заключается в формировании направленного по волноводу модулированного СВЧ-сигнала, приема отраженного от поверхности топлива сигнала, вычисления уровня нахождения поверхности топлива и передачи вычисленных значений в наземные системы, обеспечивающие заправку топливных баков, и затем в систему управления полетом для реализации алгоритмов системы управления расходом топлива после старта ракеты.
Преимущества предлагаемой системы по сравнению с прототипом:
1. Упрощается технология монтажа за счет снятия электрических соединений от каждого датчика до наземных и бортовых компьютеров системы управления. Облегчается и упрощается кабельная сеть. Снижается вероятность технологических ошибок и ошибок монтажа.
2. Упрощается процедура проверок на всех этапах подготовки к пускам.
3. Практически исключаются ошибки определения уровня, существующие в прототипе и связанные с дискретным расположением чувствительных элементов.
4. Повышается точность прогноза выработки топлива, могут быть снижены гарантийные запасы топлива и за счет этого повышены энергетические характеристики.
Claims (2)
1. Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей, заключающийся в измерении уровня поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и передаче результатов измерений в систему управления, отличающийся тем, что на поверхность компонентов топлива воздействуют частотно-модулированным излучением от излучателя электромагнитных волн, фиксируют отраженную волну регистратором сигналов, отраженных от поверхности жидкости, и передают вычисленное фактическое значение уровня жидких компонентов по одному каналу в наземную систему контроля заправки во время предстартовой подготовки и по другому каналу - в бортовую систему управления расходом топлива при полете ракеты-носителя, обеспечивая непрерывный контроль уровня топлива в баках.
2. Система контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей, содержащая средство измерения уровня поверхности жидких компонентов топлива в баках и передачи результатов вычисленных значений в систему управления ракеты-носителя, отличающаяся тем, что в качестве средства измерения уровня жидких компонентов топлива в баках установлен излучатель электромагнитных волн, приемник регистратора сигналов, отраженных от поверхности жидких компонентов топлива, с вычислителем уровня жидких компонентов топлива и волновод, причем излучатель, приемник регистратора и вычислитель уровня объединены конструктивно в одном герметичном корпусе, волновод расположен параллельно продольной оси бака, в верхней части волновода, противоположной от заборного устройства топливного бака, установлено переходное устройство, обеспечивающее герметичное соединение излучателя и приемника с волноводом, другой конец волновода открыт для доступа в него компонентов топлива, причем в корпусе волновода выполнены отверстия для дренажа газов и паров топлива, а само переходное устройство состоит из цилиндра, внутри которого расположена призма, выполненная из стекла, служащая для передачи сигналов от излучателя и приема отраженных сигналов и изолирующая излучатель от контактов с жидкостью и парожидкостными смесями в топливном баке.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141967/28A RU2513632C1 (ru) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141967/28A RU2513632C1 (ru) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012141967A RU2012141967A (ru) | 2014-04-10 |
| RU2513632C1 true RU2513632C1 (ru) | 2014-04-20 |
Family
ID=50435839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012141967/28A RU2513632C1 (ru) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2513632C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2601618C1 (ru) * | 2015-08-18 | 2016-11-10 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Способ градуировки датчиков системы управления расходом топлива в баках жидкостных ракет |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106352952B (zh) * | 2016-08-09 | 2020-02-14 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种固体料位检测装置及检测方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2071596C1 (ru) * | 1992-03-03 | 1997-01-10 | Валерий Иванович Федодеев | Способ определения глубины резервуаров и уровня жидкостей и устройство для его осуществления |
| RU2124702C1 (ru) * | 1995-07-10 | 1999-01-10 | Чангмин Ко., Лтд. | Способ измерения уровня воды или жидкости (варианты) и барботажный уровнемер |
| RU2208768C2 (ru) * | 2001-08-06 | 2003-07-20 | Плотников Пётр Колестратович | Способ дистанционно-неконтактного определения уровня среды в резервуаре |
| RU2319114C1 (ru) * | 2006-10-16 | 2008-03-10 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Способ контроля дискретных уровней жидкости и система (устройство), обеспечивающая его реализацию |
-
2012
- 2012-10-03 RU RU2012141967/28A patent/RU2513632C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2071596C1 (ru) * | 1992-03-03 | 1997-01-10 | Валерий Иванович Федодеев | Способ определения глубины резервуаров и уровня жидкостей и устройство для его осуществления |
| RU2124702C1 (ru) * | 1995-07-10 | 1999-01-10 | Чангмин Ко., Лтд. | Способ измерения уровня воды или жидкости (варианты) и барботажный уровнемер |
| RU2208768C2 (ru) * | 2001-08-06 | 2003-07-20 | Плотников Пётр Колестратович | Способ дистанционно-неконтактного определения уровня среды в резервуаре |
| RU2319114C1 (ru) * | 2006-10-16 | 2008-03-10 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Способ контроля дискретных уровней жидкости и система (устройство), обеспечивающая его реализацию |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Научно-технические разработки ОКБ-23-КБ "Салют""/ Под ред. Ю.О.БАХВАЛОВА. М.: Воздушный транспорт, 2006, с.581, 582, 592. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2601618C1 (ru) * | 2015-08-18 | 2016-11-10 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Способ градуировки датчиков системы управления расходом топлива в баках жидкостных ракет |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012141967A (ru) | 2014-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103292874B (zh) | 雷达液位计在线检定与实时自校准的方法和装置 | |
| JP2960693B2 (ja) | 時間領域反射測定信号を処理する方法および装置 | |
| JP5972280B2 (ja) | 無線液量測定システム | |
| CA2753588C (en) | Apparatus and method for volume and mass estimation of a multiphase fluid stored at cryogenic temperatures | |
| US10648846B2 (en) | Systems and methods for determining a fuel level measurement of a fuel tank using optical sensors | |
| CN107646071B (zh) | 用于测量喷射率的设备、用于制造这种设备的方法以及测量方法 | |
| JP4760353B2 (ja) | 液体水素タンク残量検知システム | |
| CN105044027B (zh) | 尿素浓度传感器 | |
| CN101140180A (zh) | 雷达液位测量 | |
| CN105181068A (zh) | 基于超声波的液体体积测量装置、方法及监控方法 | |
| RU2513632C1 (ru) | Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления | |
| EP3296736B1 (en) | Method and system for measuring the energy content of gas | |
| CN103697973A (zh) | 水准仪系统的验证 | |
| CN105044695A (zh) | 一种利用点目标进行机载rcs测量定标的方法 | |
| CN104395713A (zh) | 填充水平测量设备及用于确定介电常数的设备 | |
| CN105180950A (zh) | 基于气压传感的车辆导航系统 | |
| BR112013018619B1 (pt) | Dispositivo de medição de nível de enchimento, método para medir um nível de enchimento de um meio de enchimento e meio legível por máquina | |
| CN110174235A (zh) | 一种风洞中的模型的表面压力的测量装置及其使用方法 | |
| CN110907010B (zh) | 基于流激共振的贮箱内推进剂剩余量测量装置及测量方法 | |
| CN110220570A (zh) | 一种集成温度变送器的导波管型雷达液位计 | |
| CN102353472B (zh) | 盾构壳体温度场监测系统 | |
| CN206035673U (zh) | 一种lng气瓶 | |
| RU2382723C1 (ru) | Топливоизмерительная электроемкостная система самолета | |
| EP4246099A1 (en) | Non-contact aircraft fuel tank gauging system and method | |
| UA131103U (uk) | Спосіб контролю рівня компонентів палива у баках ракет-носіїв |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151004 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170619 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181004 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200304 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20200727 |