[發明專利]一種雙組元液體推進劑液面高度測控裝置

有效

• 申請號: 201710601984.2
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107313878B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 辛督強;王智健;喬雙;周曉華;徐強;趙佳星
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: F02K9/96
• 分類號: F02K9/96;F02K9/56;F02K9/60
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種雙組元液體推進劑液面高度測控裝置，包括發動機儲液罐，發動機儲液罐的頂部安裝有噴淋器，噴淋器通過電動膠管閥和料斗連接，發動機儲液罐內部垂直放置有壓力測試板，壓力測試板固定有壓力傳感器組，壓力傳感器組的信號輸出通過數據傳輸線和數據處理器的輸入連接，數據處理器的第一輸出和電動閥門控制系統的輸入連接，電動閥門控制系統的輸出和電動膠管閥的控制連接，數據處理器的第二輸出和液晶顯示器的輸入連接，本發明既能實時自動測量互不相溶的雙組元液體的液面高度，還能根據液面位置狀況自動控制液體澆注的速度，且測量結果不受溫度和氣體壓力等環境因素的影響，測量的準確性更高。

技術領域

本發明屬于液面高度測控制技術領域，具體涉及一種雙組元液體推進劑液面高度測控裝置。

背景技術

液體火箭作為載人航天技術和軍事武器的重要載體，具有速度高、航行距離遠的特點。按照所包含的液體組元數目，液體火箭的推進劑可分為單組元和雙組元推進劑?，F代液體推進劑火箭發動機幾乎無一例外地采用雙組元液體推進劑，這是因為相比于單組元液體推進劑，雙組元液體推進劑的性能和安全性更高，也便于調節。

火箭發動機推進劑的澆注總量具有極為嚴格的要求，澆注過少無法完成飛行任務，過多又會使火箭總體質量加大，增加飛行成本。因此，當發動機殼體內需澆注兩種或兩種以上推進劑液體時，需即時了解下料速度及液面位置狀況，以便能夠定量控制下料速度，最終實現“定點”、“定容”澆注。

目前液面高度的測量裝置和方法有很多，如公開號為CN 102809407A的中國發明專利，公開了一種利用紅外傳感器和單片機相結合的檢測技術，對水位液面實時無線監控的裝置；公開號為CN 104375521 A的中國發明專利，公開了一種基于壓力傳感器的液面控高裝置；公開號為CN 105784069 A的中國發明專利，公開了一種基于無線傳輸和超聲波技術的大型儲液罐液面高度測量裝置，等等。然而，這些已有的技術方法或裝置，對于單組元液面高度測量具有較好的測量精度和適用性，卻無法直接應用于雙組元或三組元液體液面高度的測量及控制。因此，為解決火箭推進劑定量澆注等工程實際問題，急需一種有效的測控裝置對互不相溶的雙組元或三組元液體的液面高度進行測量和控制。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種雙組元液體推進劑液面高度測控裝置，既能實時自動測量互不相溶的雙組元液體的液面高度，還能根據液面位置狀況自動控制液體澆注的速度，且測量結果不受溫度和氣體壓力等環境因素的影響，測量的準確性更高。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種雙組元液體推進劑液面高度測控裝置，包括發動機儲液罐，發動機儲液罐的頂部安裝有噴淋器3，噴淋器3通過電動膠管閥2和料斗1連接，發動機儲液罐內部垂直放置有壓力測試板4，壓力測試板4固定有壓力傳感器組5，壓力傳感器組5的信號輸出通過數據傳輸線6和數據處理器7的輸入連接，數據處理器7的第一輸出和電動閥門控制系統8的輸入連接，電動閥門控制系統8的輸出和電動膠管閥2的控制連接，數據處理器7的第二輸出和液晶顯示器9的輸入連接。

所述的料斗1用于盛裝液體推進劑，其體積根據澆注量的大小而定。

所述的電動膠管閥2采用上裝式結構，用于控制推進劑澆注速度。

所述的噴淋器3下端裝有花板，推進劑由花板分割后進入發動機儲液罐。

所述的壓力測試板4采用防腐鋼質薄板，寬50～80mm，厚度不小于5mm，長度根據儲液罐的深度而定。

所述的壓力傳感器組5由5個壓力傳感器組成，其分別安裝在壓力測試板4側壁不同高度處，分別為A、B、C、D和E處，A位于壓力測試板4的底部，B位于A、C之間，C處為第一種液體預澆注的液面位置，D位于C、E之間，E位于壓力測試板4的頂部，實時測量所在位置的壓力。