[實用新型]在低溫介質的大流量下校準渦輪流量計的系統

有效

• 申請號: 201220106252.9
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN202522295U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 來代初;張輝;李正兵;雷震;郭立;趙延;冷海峰
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本實用新型涉及在低溫介質的大流量下校準渦輪流量計的系統。

背景技術

飛行器發動機的比沖是其推力與所消耗推進劑質量的比值，是評價主動力發動機關鍵參數之一，與飛行器有效載荷計算、推進劑加注量等直接相關，而發動機推力和推進劑流量都是通過大量的地面熱試車數據對理論模型的不斷修正得到的。

低溫介質發動機的推進劑為低溫介質和燃料，其中低溫介質的溫度為零下上百度，例如液氧煤油發動機的推進劑為液氧和煤油，其中液氧溫度-183.5℃；由于劇烈的換熱以及設備材料低溫下特性變化，這樣就會使得精確獲取低溫介質的流量存在很大難度。現有的針對低溫介質發動機的試驗中，一般都是采用DN300渦輪流量計進行低溫介質的流量測量。但是目前尚無條件使用真實介質對該渦輪流量計進行校驗。因此，使用渦輪流量計實驗室水校驗系數進行數據處理，但實驗室校驗用水介質的溫度、粘度與試驗過程中所用真實介質低溫介質的溫度、粘度存在較大差異；另外，實驗室校驗環境、流量傳感器安裝狀態與試驗現場安裝狀態存在區別，很多因素都會給流量測量帶來誤差。而真實試驗中，低溫介質的流量很高，例如液氧低溫介質流量高達近600kg/s，由于校驗系統能力限制，水介質校驗范圍無法滿足校準要求，對校驗結果帶來額外影響，導致測量的流量不精準。

發明內容

為了解決現有的低溫介質的流量測量誤差太大、不精準的技術問題，本實用新型提供一種在低溫介質的大流量下校準渦輪流量計的系統，通過現場真實介質放液，利用分節式電容液位計對渦輪流量計進行現場真實介質的原位校準，得到渦輪流量計真實介質校準數據，進而保證試驗過程中低溫介質流量的準確測量，以滿足發動機性能參數的評估要求。

本實用新型的技術解決方案：

在低溫介質的大流量下校準渦輪流量計的系統，其特殊之處在于：包括低溫介質容器，分節式電容液位計、多個溫度傳感器以及至少一個渦輪流量計，

所述分節式電容液位計設置在低溫介質容器中，所述多個溫度傳感器沿低溫介質容器軸向設置在低溫介質容器中，所述低溫介質容器的入口端通過安裝法蘭與試驗現場放液管路連接，所述低溫介質容器的出口端連接有輸送管道，所述渦輪流量計設置在輸送管道上，設置有渦輪流量計的輸送管道的對應位置設置有溫度傳感器。

上述渦輪流量計為三個，三個渦輪流量計依次設置在輸送管道上。

本實用新型所具有的優點：

1、本實用新型使用分節式電容液位計對渦輪流量計進行現場校準，消除了溫度、粘度、安裝環境等因素對渦輪流量計性能的影響，獲得了大流量條件下，渦輪流量計真實介質校驗系數，進而就可以準確獲得低溫介質流量。

2、采用本實用新型校準系統對渦輪流量計進行校準，平均流量測量系統精度為±0.65％，以此為校準源，對渦輪流量計測量精度進行評估，測量精度優于1％。從多次試驗數據來看，試驗過程測量值與設計值保持一致，為飛行器總體提供了準確的發動機性能參數。

附圖說明

圖1為本實用新型校準系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型分節式電容液位計波形圖。

其中附圖標記為：1-安裝法蘭，2-低溫介質容器，3-分節式電容液位計，4-溫度傳感器，5-渦輪流量計。

具體實施方式

如圖1所示，在低溫介質的大流量下校準渦輪流量計的系統，包括低溫介質容器2，分節式電容液位計3、多個溫度傳感器4以及至少一個渦輪流量計5，分節式電容液位計3設置在低溫介質容器2中，多個溫度傳感器4沿低溫介質容器2軸向設置在低溫介質容器2中，低溫介質容器2的入口端通過安裝法蘭1與試驗現場放液管路連接，低溫介質容器的出口端連接有輸送管道，渦輪流量計5設置在輸送管道上，設置有渦輪流量計的輸送管道的對應位置設置有溫度傳感器。一般為了測量的精準，渦輪流量計為三個，并且三個渦輪流量計依次設置在輸送管道上。

實施例：

為了獲得試驗過程中的精確液氧流量數據，試驗臺建立了相應的液氧流量，原位校準系統。包括對液氧容器進行軸向容積標定，進行體積、溫度、壓力修正，安裝高精度分節式電容液位計于液氧容器中，同時在液氧容器軸向和渦輪流量計周邊安裝多個低溫溫度傳感器，通過試驗現場真實介質放液，利用分節式電容液位計對渦輪流量計進行現場真實介質的原位校準，得到渦輪流量計真實介質校準數據，進而保證試驗過程中液氧流量的準確測量，以滿足火箭總體對發動機性能參數的評估要求。