[發(fā)明專(zhuān)利]一種應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711325816.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109917824A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹艷輝;王智剛;張玉卓;孫長(zhǎng)存;于炳軍;郝劍昆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G05D7/06
• 分類(lèi)號(hào): G05D7/06;G01F1/56
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 李巨智

1.一種應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)，包括：

落壓式液體推進(jìn)系統(tǒng)，用于通過(guò)高壓氮?dú)鈱⒃贤ㄟ^(guò)原料輸送通道輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)；信號(hào)采集設(shè)備，用于采集發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)信息，并將發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)采集卡；點(diǎn)火控制設(shè)備，用于根據(jù)接收的數(shù)據(jù)采集卡的工控機(jī)控制命令，通過(guò)點(diǎn)火控制電磁閥控制發(fā)動(dòng)機(jī)原料輸送；數(shù)據(jù)采集卡，用于將數(shù)據(jù)采集設(shè)備發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到工控機(jī)，并接收工控機(jī)的控制命令后發(fā)送到點(diǎn)火控制設(shè)備；工控機(jī)，用于設(shè)定系統(tǒng)工作時(shí)序，接收并根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)信息對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，輸出反饋控制命令；

所述落壓式液體推進(jìn)系統(tǒng)包括高壓氮?dú)庠?、氣控臺(tái)和工作罐；氣控臺(tái)一端與高壓氮?dú)庠聪噙B，另一端與工作罐頂端相連，工作罐底端通過(guò)原料輸送通道連接發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在工作罐底部設(shè)置電子秤，連接工控機(jī)，采集工作罐的質(zhì)量數(shù)據(jù)發(fā)送到工控機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于：在所述原料輸送通道靠近發(fā)動(dòng)機(jī)一端設(shè)置點(diǎn)火控制電磁閥，控制原料輸送通道的通斷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓氮?dú)庠床捎酶邏簹馄?；所述氣控臺(tái)由壓力表和若干手閥組成；所述工作罐采用耐腐蝕鈦合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)采集設(shè)備包括壓力傳感器、溫度傳感器、流量計(jì)、真空計(jì)和信號(hào)調(diào)理模塊；

壓力傳感器固定于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身，并通過(guò)導(dǎo)線接入信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端，采集當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的壓力數(shù)據(jù)，發(fā)送到信號(hào)調(diào)理模塊；壓力傳感器精度為0.1％FS，每次試驗(yàn)前用標(biāo)定儀器標(biāo)定傳感器；

真空計(jì)設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)所在真空倉(cāng)外壁，并接入信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端，與真空倉(cāng)集成，采集當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)所在真空倉(cāng)的真空度，輸出0-10v，發(fā)送到信號(hào)調(diào)理模塊；

溫度傳感器設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身，并通過(guò)導(dǎo)線接入信號(hào)調(diào)理模塊輸入端，采集當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到信號(hào)調(diào)理模塊；

流量計(jì)設(shè)置于原料輸送通道中，并通過(guò)導(dǎo)線接入信號(hào)調(diào)理模塊輸入端，采集原料加注通道中的流量數(shù)據(jù)，發(fā)送到信號(hào)調(diào)理模塊；

信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡模擬輸入端口用導(dǎo)線連接，將采集到的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)采集卡。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于：還包括顯示器通過(guò)VGA線與工控機(jī)VGA接口相連；輸入設(shè)備通過(guò)USB接口與工控機(jī)相連，存儲(chǔ)模塊通過(guò)SATA接口與工控機(jī)相連，帶有一個(gè)250k/s的16位A/D轉(zhuǎn)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(shù)字量輸出。

6.一種適用于權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述系統(tǒng)在linux系統(tǒng)下的控制系統(tǒng)，其特征在于包括：

控制反應(yīng)模塊，用于通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)接口函數(shù)，控制數(shù)據(jù)采集卡DO輸出高電平或低電平，控制熱試反應(yīng)開(kāi)啟或關(guān)閉；

流量統(tǒng)計(jì)模塊，用于實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前電子秤數(shù)據(jù)，在熱試反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，根據(jù)采樣率記錄電子秤數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量差計(jì)算設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)平均流量，作為瞬時(shí)流量；記錄工況起始和結(jié)束兩個(gè)時(shí)刻數(shù)值之差作為該工況的原料消耗，除以工作時(shí)間計(jì)算平均流量；熱試反應(yīng)結(jié)束后，利用改進(jìn)的最小二乘法擬合出平滑的質(zhì)量下降曲線，利用微分法求得瞬時(shí)質(zhì)量流量曲線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)在linux系統(tǒng)下的控制系統(tǒng)，其特征在于：

當(dāng)控制數(shù)據(jù)采集卡DO輸出高電平，點(diǎn)火控制電磁閥開(kāi)啟，原料通過(guò)原料輸送通道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱試反應(yīng)；

當(dāng)控制數(shù)據(jù)采集卡DO輸出低電平，點(diǎn)火控制電磁閥關(guān)閉，熱試反應(yīng)終止。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于無(wú)毒單組元發(fā)動(dòng)機(jī)熱試試驗(yàn)的流量計(jì)算系統(tǒng)在linux系統(tǒng)下的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電子秤數(shù)據(jù)包括工作罐重量、原料重量和工作罐內(nèi)由于加壓帶來(lái)的增重重量。