[發明專利]正階躍力試驗系統

有效

• 申請號: 201410013293.7
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103712744A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 何聞;李勁林;陳群;榮左超;賈叔仕;楊爭雄
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 黃芳

技術領域

本發明涉及一種正階躍力試驗系統。

背景技術

衛星的發射及空間方位的變換是依靠控制發動機的點火時間和方向來控制的。在應用一臺發動機之前需要利用傳感測試系統進行大量的檢測試驗以準確測定發動機的推力情況，檢驗發動機的性能。在傳感測試系統的研制過程中需要對其進行技術檢定，同時在使用中或存儲后也要進行性能復測，稱為標定或校準。標定和校準的實質都是在明確傳感器輸出與輸入關系的前提下，利用標準器具對傳感器進行標定。傳感測試系統標定可分為靜態標定和動態標定。動態標定主要是研究傳感器的動態響應以及與動態響應有關的參數。傳感器的動態標定系統一般由標準力源、標準傳感器、信號調節器以及采集系統組成。根據標準動態力發生裝置輸出力信號的形式可以分為穩態正弦激振力源，脈沖式力源和階躍式力源。由于階躍信號具有相當寬的有效頻帶，因此可以對高頻響的傳感器進行試驗，并在試驗中激發傳感器的固有振動。

目前，在動態標定時通常采用負階躍響應曲線作為對力進行補償和修正的依據，但是實際的加力曲線與負階躍響應曲線相差甚遠，所以修正、標定的精度無法驗證。

為了克服上述缺點，謝曉竹、侯欽梅、傅軍等于2002年12月在《系統仿真學報》第14卷第12期發表了《一種力的動態測試和仿真》，文中提供了一種正階躍力發生裝置，包括安裝在動架上的力傳感器，與被測系統的質量一致的受力塊，受力塊與空氣炮連接，空氣炮包括與常壓氣源連通的常壓氣室和容積遠小于常壓氣室的高壓氣室，常壓氣室和高壓氣室之間設有開啟活塞，高壓氣室的輸出口設置壓力傳感器，高壓氣室與轉接頭連接，轉接頭輸出的氣流頂推受力塊；受力塊與轉接頭、力傳感器和動架組成組合體。這種正階躍力發生裝置的缺點在于：1、通過氣流推動受力塊，氣流的推動力存在很大的不確定性；2、空氣炮所能承載的壓力有限，其無法調節正階躍力發生的時間和正階躍力的大小。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種能夠準確調節正階躍力的發生時間和正階躍力大小的正階躍力試驗系統。

正階躍力試驗系統，包括安裝于被測試設備上的力傳感器、對被測試設備瞬間施力的正階躍力發生裝置和承力墻；正階躍力發生裝置包括密封的正階躍氣壓缸、正階躍氣壓控制回路和監測正階躍氣壓缸內腔壓力的階躍缸壓力傳感器；

正階躍氣壓缸與被測試設備之間設置推力氣缸，正階躍氣壓缸的內腔與推力氣缸的內腔通過加載通道連通，推力氣缸的推桿作用于被測試設備和力傳感器上，加載通道上設有加載閥。

進一步，推力氣缸包括缸體、缸體內的氣壓活塞和固定于氣壓活塞上的活塞桿，活塞桿的外露端頂推力傳感器；氣壓活塞將推力氣缸的內腔分隔為第一氣壓腔和第二氣壓腔；第一氣壓腔連接推力氣壓控制回路；

加載通道設置于第一氣壓腔和正階躍氣壓缸之間。

進一步，加載通道包括開設于正階躍氣壓缸的第一加載口和開設于第一氣壓腔的第二加載口，第一加載口和第二加載口對位，加載閥設置于第一加載口處。

進一步，加載閥包括與加載通道適配的加載閥體和帶動加載閥體運動以封閉或開啟加載通道的閥體驅動機構，閥體驅動機構包括具有加載活塞的加載缸、固定于加載活塞上的閥桿、監測加載缸內壓力的加載缸壓力傳感器和加載壓力控制回路，閥桿與加載閥體固定連接；加載缸固定于正階躍氣壓缸內。

進一步，閥體驅動機構為氣壓系統，加載活塞將加載缸分隔為第一加載氣腔和第二加載氣腔，閥桿設于第二加載氣腔，閥桿上套接有加載彈簧，加載彈簧位于加載活塞和第二加載氣腔的腔壁之間；第一加載氣腔與高壓氣源連通，第二加載氣腔設有連通正階躍氣壓缸內腔的第二連通氣孔；第一加載氣腔設有連通正階躍氣壓缸內腔的第一連通氣孔，第一連通氣孔上設有允許氣流經第一加載氣腔進入正階躍氣壓缸內腔的單向閥。

進一步，單向閥包括與加載缸密封連接的閥座、與第一連通氣孔配合的閥球、和連接閥座與閥球的單向閥彈簧，閥座與加載缸圍成一個充氣腔，閥座上設有連通充氣腔與正階躍氣壓缸內腔的充氣通道。

進一步，第一氣壓腔內設有向內延伸的凸臺，第二加載口設置于該凸臺，凸臺上還設有連通第二加載口和第一氣壓腔的氣流通道。

進一步，第二氣壓腔連通儲氣罐，儲氣罐與低壓氣源連接。

進一步，推力氣缸控制回路包括監測第一氣壓腔內壓力的推力缸壓力傳感器，與高壓氣源連接向第一氣壓腔進氣的進氣控制通路和使第一氣壓腔內的氣體外泄的泄氣控制通路。