[發(fā)明專利]一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310610793.4
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103675084A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀碧蛟;商圣飛;劉立輝;王文龍;蔡國飆
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)，包括真空艙與真空艙內(nèi)部的火箭發(fā)動機(jī)；其特征在于：還包括三維移動機(jī)構(gòu)、羽流引流管路、質(zhì)譜儀、PC機(jī)以及由加熱片、管路加熱帶、溫控儀構(gòu)成的溫控系統(tǒng)；

所述三維移動機(jī)構(gòu)設(shè)置于真空艙內(nèi)部，且具有失電制動系統(tǒng)；三維移動機(jī)構(gòu)中三個驅(qū)動電機(jī)由驅(qū)動電機(jī)控制器控制開關(guān)；失電制動系統(tǒng)由制動控制器控制開關(guān)；且三個驅(qū)動電機(jī)表面均安裝有加熱片；加熱片通過加熱片連接導(dǎo)線與真空艙外部設(shè)置的溫控儀相接；通過溫控儀控制加熱片的加熱溫度；

所述羽流引流管路包括羽流測量探頭、不銹鋼引流硬管、艙內(nèi)引流軟管、手閥與艙外波紋管；其中，不銹鋼引流硬管安裝在三維移動機(jī)構(gòu)上；不銹鋼引流硬管一端安裝有羽流測量探頭，另一端與艙內(nèi)引流軟管一端相連；艙內(nèi)引流軟管另一端通過穿艙法蘭與真空艙外部連通，并通過手閥與艙外波紋管一端相連，艙外波紋管另一端連接質(zhì)譜儀；質(zhì)譜儀與PC機(jī)通訊連接。

2.如權(quán)利要求1所述一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)，其特征在于：所述加熱片通過隔熱防輻射紙進(jìn)行包裹。

3.如權(quán)利要求1所述一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)，其特征在于：所述加熱片的連接導(dǎo)線與加熱片間的接線端，以及驅(qū)動電機(jī)內(nèi)部的通電線路的接線端通過密封硅膠全密封處理。

4.如權(quán)利要求1所述一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)，其特征在于：所述羽流測量探頭采用2～6mm口徑，且采用錐形結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求1所述一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)，其特征在于：所述艙內(nèi)引流軟管上纏繞有管路加熱帶，管路加熱帶通過管路加熱帶連接導(dǎo)線與真空艙外部的溫控儀相連。

6.如權(quán)利要求5所述一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)，其特征在于：所述管路加熱帶外側(cè)包裹隔熱防輻射紙。

7.一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1中的真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量系統(tǒng)，通過下述步驟完成：

步驟1：進(jìn)行測量前，預(yù)熱質(zhì)譜儀；

步驟2：打開手閥，啟動真空艙的抽真空系統(tǒng)，進(jìn)行抽真空；并控制加熱片與管路加熱帶為三維移動機(jī)構(gòu)中的三個驅(qū)動電機(jī)以及艙內(nèi)引流管路進(jìn)行溫度控制；

步驟3：使真空艙內(nèi)形成超低溫環(huán)境；

步驟4：待真空艙內(nèi)真空度達(dá)到試驗所需真空度后，通過質(zhì)譜儀測量真空艙內(nèi)背景氣體成分；

步驟5：控制三維移動機(jī)構(gòu)將羽流測量探頭定位于待測測點位置；

步驟6：火箭發(fā)動機(jī)點火，測量待測測點處的羽流空間組分；

步驟7：關(guān)閉火箭發(fā)動機(jī)，返回執(zhí)行步驟4～6進(jìn)行下一待測測點的羽流空間組分，直至全部待測測點測量完畢。

8.如權(quán)利要求7所述一種真空低溫環(huán)境下羽流多組分空間分布測量方法，其特征在于：所述步驟5的操作過程為：

通過電機(jī)控制器控制三維移動機(jī)構(gòu)中三個驅(qū)動電機(jī)開啟；同時通過制動控制器控制失電制動系統(tǒng)關(guān)閉；隨后控制三個驅(qū)動電機(jī)運(yùn)動，使羽流測量探頭移動至待測測點位置后，開啟失電制動系統(tǒng)將羽流測量探頭的位置進(jìn)行固定，同時關(guān)閉三個驅(qū)動電機(jī)。