[發明專利]液體火箭發動機凝膠粘度現場校準加載裝置

在審

• 申請號: 201711105325.6
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107748119A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 王宏亮;竇雙慶;高玉良;李林永;黨棟;李亮;張慧君
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 楊引雪

技術領域

本發明涉及航天發動機試驗，具體地說涉及液體火箭發動機中凝膠粘度現場校準過程中凝膠粘度現場校準加載裝置。

背景技術

液體火箭發動機中，多使用粘度計進行凝膠的粘度測量。現有的發動機試驗凝膠推進劑供應系統往往是試驗臺現場的封閉式供應系統，根據凝膠發動機點火工況的不同，需要對凝膠推進劑進行供應壓力的調節，同時試驗現場隨氣溫的變化對推進劑的溫度影響也較大。

目前，對于粘度計的校準通常通過實驗室校準，現有實驗室使用的粘度計校準裝置的結構如附圖1，粘度計的實驗室校準主要存在以下問題：

1、實驗室使用的粘度計校準裝置是直接采用標準粘度液在常溫和常壓下對振動粘度計直接校準，對于溫度和壓力的變化引起粘度液的粘度變化造成的粘度計校準不確定度無法給出精確的數據。

2、整個校準裝置沒有采取良好的隔振與緊固措施，振動式粘度計本身微振造成的測量不確定度也無法很好的消除。

發明內容

為了提高液體火箭發動機凝膠粘度測量的準確性，本發明提供一種液體火箭發動機凝膠粘度現場校準加載裝置。

本發明的液體火箭發動機凝膠粘度現場校準加載裝置，包括罐體，其特殊之處在于：

所述罐體垂直放置，所述罐體的上端安裝有NPT轉接頭，所述NPT轉接頭用于安裝被測試振動粘度計；

所述罐體的下端設置有錐度變徑段，所述錐度變徑段的大端與罐體連接，所述變徑段的小端設置有入口接頭；

所述罐體的側壁靠近上端部位設置有出口接頭，

所述罐體的側壁上還設置有固定底座，所述固定底座用于與不動基礎連接。

進一步的，為避免氣泡對粘度的影響，本發明罐體靠近上端的位置設置有排氣口。

進一步的，為始終實時檢測校準過程中模擬液的環境條件恒定情況，進而有利于提高粘度穩定性，所述罐體上還設置壓力傳感器接口及溫度傳感器接口。

進一步的，由于焊接直通密封性好，耐壓性能較螺紋連接接頭優良，為避免壓力變化對粘度的影響，本發明的入口接頭為入口焊接直通接頭，出口接頭為出口焊接直通接頭。

進一步的，為避免裝置的材料對凝膠推進劑造成影響，本發明的出口焊接直通接頭和入口焊接直通接頭的材料選用1Cr18Ni9Ti，采用10FY5785-89焊接直通接頭，錐度變徑段的材料選用1Cr18Ni9Ti。

進一步的，為避免振動式粘度計在進行測量時，振動波打到內罐體內壁面，對測量結果產生影響，本發明的罐體內壁面與振動式粘度計的探頭之間的距離不小于20mm。

進一步的，由于基于扭轉微振蕩阻尼式原理的振動粘度計的探頭相比于其他類型的粘度計，具有良好抗壓能力、密封性能，能夠安裝于管路進行在線測量，因此，本發明振動粘度計選用基于扭轉微振蕩阻尼式原理的粘度計。

進一步的，固定底座設置于罐體與出口焊接直通接頭相對的另一側面。

本發明與現有技術相比，所具有的優點是：

1、本發明的液體火箭發動機凝膠粘度現場校準加載裝置，通過入口焊接直通接頭和出口焊接直通接頭能夠連接于發動機管路，能夠實現液體火箭發動機推進劑粘度的現場測量與校準。

2、本發明的液體火箭發動機凝膠粘度現場校準加載裝置改變了現有的實驗室校準裝置的結構，在粘度測量準確性的提高上具有顯著的進步，具體體現在：

2.1、本發明安裝振動粘度計的NPT錐螺紋接頭是與罐體固定連接的，相比于現有實驗室的NPT錐螺紋接頭通過支架支撐在罐體上方，具有很好的穩定性；

2.2、本發明的罐體是與不動基礎固定連接的，固定底座可減小粘度計自身水平方向產生諧振，顯著提高粘度測量精度；

2.3、本發明采用NPT錐螺紋接頭，不僅起到連接安裝的作用，而且能夠有效確保振動式粘度計與罐體螺紋連接部位在較高供應壓力情況下具有良好的密封性；

2.4、本發明采用錐度變徑入口加注方式，可有效避免裝置內模擬液加載過程中氣泡的產生，避免壓力對于粘度的影響。

2.5、本發明裝置的排液出口焊接直通設置在整個罐體的高處，有利于模擬液填充整個加載裝置罐體，使得振動式粘度計的測量探頭能夠完全浸入模擬液，并有足夠的深度，確保測量的準確性。

3、本發明通過焊接直通連接模擬液供應系統，可實現凝膠模擬液的流動以及整個凝膠模擬液系統的增壓保壓。

附圖說明

圖1為實驗室用粘度計校準裝置結構圖；

圖2為本發明的介質加載裝置的結構圖；