[發(fā)明專利]確定貯存裝置中的氣體體積

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810736331.X
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109211351A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·澤巴爾德
• 申請（專利權(quán)）人: 阿里安格如普有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01F22/02
• 分類號: G01F22/02;F02K9/44;G01F23/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新

公開一種用于貯存液體的貯存裝置。貯存裝置包括壓力容器，用于貯存液體的第一室、和第二室構(gòu)造在壓力容器的內(nèi)部空間中，第一室和第二室相對于彼此封閉并借助于至少一個膜操作性連接，膜分隔第一室和第二室并且能夠振動。貯存裝置還包括：可控制的元件，以用于產(chǎn)生壓力容器中的壓力沖擊；壓力傳感器，以用于檢測第一室和/或第二室中的由壓力沖擊產(chǎn)生的壓力振蕩；和溫度傳感器，以用于測量壓力容器中的溫度。貯存裝置的評估裝置構(gòu)造成能夠從相應(yīng)檢測到的壓力振蕩和利用溫度傳感器測得的溫度確定壓力容器中的氣體體積。可由此計算存在的貯存液體的質(zhì)量。還公開一種用于太空中的火箭和一種用于確定貯存裝置的壓力容器中的(可變)氣體體積的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于貯存液體的貯存裝置、一種用于確定貯存裝置中的(可變的)氣體體積的方法以及一種用于太空中的具有貯存裝置的火箭。

背景技術(shù)

貯存容納器中的貯存液體的量通常借助于相應(yīng)液位的高度來確定。在包括容器的車輛、船舶或飛機的傾斜位置、速度變化或振動的情況下，該類型的過程使得測量結(jié)果不準確。另外，該類型的電容式填充水平測量需要液相與氣相之間的連貫的邊界層(所謂的彎液面)以及液體在貯存器的下部中的布置。在太空火箭的貯存容納器的情況下，僅在啟動之前或動力單元的燃燒階段期間滿足這些要求，因為在太空中關(guān)閉動力單元之后(在所謂的滑行階段期間)，液體在失重期間分離至被氣體彼此分開的各個區(qū)域中。

因此，正在討論不同的方法，以便能夠以替代的方式確定液體體積：

例如，在光學(xué)吸收測量中，用光源借助于多次反射照射貯存容納器。在這種情況下，由于貯存液體中的光吸收，因此光能中的一部分被轉(zhuǎn)換成熱量。測量剩余的光量并且由此間接地確定存在的液體體積。

該方法要求整個貯存容積通過多次反射被照射，并且測得的光強度實際上對應(yīng)于平均值(貯存器必須表現(xiàn)得像烏布利希球那樣)。測量方法還需要復(fù)雜的光學(xué)儀器，其還必須滿足火箭內(nèi)的高機械和熱量需求。

Ryan M.Sullenberger、Wesley M.Munoz、Matt P.Lyon、Kenny Vogel、AzerP.Yalin、Valentin Korman和Kurt A.Polzin在公開“Optical Mass Gauging System forMeasuring Liquid Levels in a Reduced Gravity Environment(用于在減少的重力環(huán)境中測量液位的光學(xué)質(zhì)量測量系統(tǒng))”(https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.../20100033282.pdf)中描述了另一種光學(xué)方法。然而，該過程在技術(shù)上仍然明顯更復(fù)雜和敏感，因為這里使用干涉測量方法。

在公開文件DE 3311982 A1中公開了一種用于確定封閉的容納器中的液體體積的裝置和方法。在這種情況下，所述裝置包括膜，所述膜構(gòu)造成類似于揚聲器膜，并且脈沖可以周期性地從外側(cè)借助于電動裝置施加至所述膜。然后可以檢測膜的形成的自然振蕩的周期，并且可以由此計算氣體和液體體積。所述裝置和所述方法設(shè)計成用于車輛，并非設(shè)計成用于在失重和極端壓力變化下使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于確定貯存裝置的可變?nèi)菁{量的技術(shù)，從而避免上述缺點，所述貯存裝置適用于太空火箭并且堅固且易于安裝。

該目的借助于根據(jù)本發(fā)明的貯存裝置、根據(jù)本發(fā)明的火箭和本發(fā)明的方法來實現(xiàn)。優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求、說明書和附圖中公開。

根據(jù)本發(fā)明的貯存裝置用于收容或提供貯存液體(貯存液體特別可以是低溫燃料)。貯存裝置包括壓力容器，第一室和第二室構(gòu)造在所述壓力容器的內(nèi)部空間中。在這種情況下，相互分離的體積區(qū)域應(yīng)理解為第一和第二室。特別地，第一室可完全或部分地包圍第二室，或者第二室可以完全或部分地包圍第一室。