[發明專利]一種無水肼發動機試驗控制系統

有效

• 申請號: 201711325740.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN109916632B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 尹艷輝;王曉東;李濤;王智剛;厲建新;劉加成
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G05B19/042
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李巨智

1.一種無水肼發動機試驗控制系統，包括發動機，其特征在于：

落壓式液體推進系統，用于通過高壓氮氣將原料通過原料輸送通道輸送給發動機；

數據采集設備，用于采集發動機的數據信息，并將發動機的數據信息發送到數據采集卡；

溫度控制設備，用于根據接收的數據采集卡的發動機數據信息，控制對發動機進行加熱或降溫；

點火控制設備，用于根據接收的數據采集卡的工控機控制命令，通過點火控制電磁閥的開閉控制發動機原料輸送；

數據采集卡，用于將數據采集設備發送的發動機的數據信息發送到工控機，并接收工控機的控制命令后發送到溫度控制系統和點火控制設備；

工控機，接收并根據當前發動機的數據信息對發動機狀態進行監控，采集、分析、存儲數據，輸出點火控制指令和反饋控制命令；

所述數據采集設備包括壓力傳感器、溫度傳感器、流量計、真空計和信號調理模塊；

壓力傳感器固定于發動機機身，并通過導線接入信號調理模塊的輸入端，采集當前發動機燃燒室的壓力數據，發送到信號調理模塊；壓力傳感器精度為0.1％FS，每次試驗前用標定儀器標定傳感器，

真空計設置于發動機所在真空倉外壁，并接入信號調理模塊的輸入端，與真空倉集成，采集當前發動機所在真空倉的真空度，輸出0-10v，發送到信號調理模塊；

溫度傳感器設置于發動機機身，并通過導線接入信號調理模塊輸入端，采集當前發動機的溫度數據發送到信號調理模塊；

流量計設置于原料加注通道中，并通過導線接入信號調理模塊輸入端，采集原料加注通道中的流量數據，發送到信號調理模塊；

信號調理模塊的輸出端與數據采集卡模擬輸入端口用導線連接，將采集到的發動機數據信息發送到數據采集卡；

所述溫度控制設備包括加熱設備和降溫設備；

加熱設備，包括纏繞于發動機機身的電阻絲和控制電阻絲的加熱電路，通過加熱電路控制電阻絲加熱，對發動機進行加熱；

降溫設備,包括高壓氮氣源、氣控臺、控制降溫電磁閥、吹氣管道，控制降溫通道的開閉，通過高壓氮氣對發動機進行降溫。

2.根據權利要求1所述的無水肼發動機試驗控制系統，其特征在于：所述落壓式液體推進系統包括高壓氮氣源、氣控臺和工作罐；氣控臺一端與高壓氮氣源相連，另一端與工作罐頂端相連，工作罐底端通過原料輸送通道連接發動機。

3.根據權利要求2所述的無水肼發動機試驗控制系統，其特征在于：在所述原料輸送通道靠近發動機一端設置點火控制電磁閥，控制原料輸送通道的通斷。

4.根據權利要求2所述的無水肼發動機試驗控制系統，其特征在于：所述高壓氮氣源采用高壓氣瓶；所述氣控臺由壓力表和若干手閥組成；所述工作罐采用耐腐蝕鈦合金。

5.根據權利要求1所述的無水肼發動機試驗控制系統，其特征在于：還包括顯示器通過VGA線與工控機VGA接口相連；輸入設備通過USB接口與工控機相連，存儲模塊通過SATA接口與工控機相連，帶有一個250k/s的16位A/D轉換器，提供16路單端模擬量輸入或8路差分模擬量輸入，并帶有16路數字量輸出。

6.根據權利要求1所述的無水肼發動機試驗控制系統，其特征在于：所述數據采集卡通過PCI-E插槽與工控機相連。

7.一種適用于權利要求1～6任一項所述系統的在linux系統下的控制系統，其特征在于包括：

參數配置模塊，用于配置試驗啟動通道、通道類型和采樣頻率；配置試驗啟用的數字輸出端口；用于配置試驗工況；用于配置試驗各通道報警范圍；

數據采集模塊，用于采集數據采集卡獲得的壓力、溫度和流量數據；

數據處理模塊，用于計算并顯示試驗的指標參數；

溫度控制模塊，用于根據工況內容控制數據采集卡數字量輸出高電平或低電平；

異常處理模塊，用于在采集數據異常時進行緊急停止動作并報警。

8.根據權利要求7所述的適用于無水肼發動機試驗控制系統的在linux系統下的控制系統，其特征在于：

所述試驗啟動通道為數據采集卡模擬量的輸入通道；

所述通道類型包括壓力通道、溫度通道和流量通道；

所述試驗啟用的數字輸出端口為數據采集卡的數字輸出端口。