[發明專利]一種金屬膜盒的有效面積測量系統

有效

• 申請號: 201310596448.X
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103644868A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 張蘇力;余鋒;曹文利;張連萬;石峰;王道連;趙濤
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01B13/20
• 分類號: G01B13/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及運載火箭增壓輸送系統技術領域，具體地，涉及一種金屬膜盒的有效面積測量系統。

背景技術

為了提供運載火箭增壓輸送系統中蓄壓器及保險閥金屬膜盒的關鍵尺寸參數，需要對金屬膜盒端蓋的有效面積進行測量。以往通常采用游標卡尺測量膜盒端蓋半徑的方式，通過面積公式計算得出端蓋面積值。由于膜盒結構的復雜性，這種測量方式無法準確測量金屬膜盒端蓋的有效作用面積，而且無法反映由工作壓力連續變化導致的面積參數不穩定性。

為此，如何準確地測量金屬膜盒的有效作用面積成為本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種金屬膜盒的有效面積測量系統，以準確地測量金屬膜盒的有效作用面積，并實時反映由工作壓力連續變化導致的面積參數不穩定性等問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案包括：

一種金屬膜盒的有效面積測量系統，包括：氣源、自動配氣臺、壓強傳感器、固定座、頂桿和力傳感器、數據采集裝置、以及工控機，其中，所述氣源、自動配氣臺、壓強傳感器以及固定座通過連接管路順次連通，其中，連通所述壓強傳感器與所述固定座的連接管路為第一管路；金屬膜盒密封安裝在所述固定座上，并且所述金屬膜盒的內腔通過所述固定座連通至所述第一管路；所述頂桿設置在所述金屬膜盒的頂面上，一端與所述金屬膜盒的頂面形成面接觸，另一端連接至所述力傳感器；所述數據采集裝置連接至所述壓強傳感器和所述力傳感器，以分別采集來自所述壓強傳感器的壓強反饋值和來自所述力傳感器的壓力反饋值；所述工控機分別與所述數據采集裝置和所述自動配氣臺連接，以控制所述自動配氣臺的配氣動作；并接收來自所述數據采集裝置的壓強反饋值和壓力反饋值，根據所述壓強反饋值和壓力反饋值計算所述金屬膜盒的有效面積，根據計算得到的有效面積生成數據曲線，并保存所述數據曲線。

優選地，所述固定座包括固定底座和環形壓盤，其中，所述固定底座包括圓柱部和位于所述圓柱部一端的凸緣部，所述凸緣部自所述圓柱部的外圓周沿所述固定底座的徑向向外突出、并與所述圓柱部一體形成，所述金屬膜盒安裝在所述圓柱部的另一端上；所述圓柱部的面向所述金屬膜盒的頂面上形成有沿所述固定底座的徑向自內向外布置且彼此間隔的第一凹入部和環形凹槽，其中，所述第一凹入部與所述金屬膜盒的內腔連通，所述環形凹槽中設置有O形密封圈，用來密封所述金屬膜盒的底面與所述圓柱部的頂面；所述凸緣部的遠離所述圓柱部的底面形成有第二凹入部，所述第二凹入部內沿所述固定底座的軸向向外突出一連接部，所述連接部內部貫穿形成有連通所述第一凹入部與所述第一管路的連接腔；并且所述環形壓盤套設于所述金屬膜盒并壓設在所述金屬膜盒的突出部上，并通過螺釘固定連接至所述圓柱部的頂面，使得所述金屬膜盒被固定地夾持在所述環形壓盤與所述固定底座之間。

優選地，所述圓柱部的頂面上還形成有第三凹入部，所述環形凹槽和所述第三凹入部沿所述固定底座的徑向自內向外順序布置，并且所述金屬膜盒的突出部安裝在所述第三凹入部中。

優選地，頂桿包括圓柱形的桿部和接觸部，其中，所述接觸部位于所述桿部的一端，用于與所述金屬膜盒的頂面形成面接觸，并且所述接觸部的直徑比所述桿部的大；所述桿部的另一端連接至所述力傳感器。

優選地，所述工控機通過預先設定的供氣壓力值來控制所述自動配氣臺的配氣動作；并且在所述工控機接收到來自所述數據采集裝置的壓強反饋值和壓力反饋值時，根據公式P=F/S來計算所述金屬膜盒的有效面積，其中，P表示所述數據采集裝置采集到的壓強反饋值，F表示所述數據采集裝置采集到的壓力反饋值，S為所述金屬膜盒的有效面積。

優選地，該金屬膜盒的有效面積測量系統還包括設置在所述自動配氣臺與所述壓強傳感器之間的過濾器。

優選地，該金屬膜盒的有效面積測量系統還包括設置在所述過濾器與所述壓強傳感器之間的截止閥。

根據本發明的金屬膜盒的有效面積測量系統具備有益的技術效果，包括：

1.在根據本發明的金屬膜盒的有效面積測量系統中，通過氣體緩變壓強和膜盒頂面的作用力值，利用壓強定義公式實時計算金屬膜盒的有效作用面積數據，能夠準確地測量金屬膜盒的有效作用面積，并真實反映由工作壓力連續變化導致的面積參數不穩定性；

2.在根據本發明的金屬膜盒的有效面積測量系統中，集成有自動配氣臺和數據采集裝置，實現了試驗系統控制自動化和數據采集自動化，提高了試驗效率，保障了試驗安全。

附圖說明

圖1為根據本發明的金屬膜盒的有效面積測量系統的原理示意圖；