[發明專利]一種運載火箭射前附加參數監測方法

有效

• 申請號: 202010676885.2
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN112067081B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 程程;謝立;李雷;金健;金豹;任安宇
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01K7/18;G01F23/263
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

1.一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，包括箭上液位傳感器、箭上液位變換器、箭上溫度傳感器、箭上溫濕度傳感器，地面液位信號處理模塊、地面溫度信號處理模塊、地面溫濕度信號處理模塊、地面供電模塊和地面通信模塊；

地面供電模塊控制箭上液位傳感器、箭上液位變換器、箭上溫度傳感器、箭上溫濕度傳感器供電；

箭上液位傳感器及箭上液位變換器共同作用，輸出表征推進劑液位高度信息的電壓值V_i，并將該電壓值V_i傳遞給地面液位信號處理模塊，地面液位信號處理模塊根據電壓值V_i，確定箭上推進劑液位高度，并傳遞給地面通信模塊；

箭上溫度傳感器，為四線制鉑電阻溫度傳感器，采集推進劑加注過程中的以電阻表征的溫度信息，并將該溫度信息傳遞給地面溫度信號處理模塊，地面溫度信號處理模塊為恒流源溫度變換器，對箭上溫度傳感器輸出的溫度信息進行統一變換，輸出0～5V電壓信號，地面信號處理模塊將接收到的0～5V電壓信號轉化成箭上實際的溫度信息，并傳遞給地面通信模塊；

箭上溫濕度傳感器采集整流罩內的溫濕度數字信號，并將該溫濕度數字信號傳遞給地面溫濕度信號處理模塊，地面溫濕度信號處理模塊將接收到的溫濕度數字信號轉換為模擬信號后還原為箭上整流罩溫濕度信息，并傳遞給地面通信模塊；

地面通信模塊將接收到的箭上推進劑液位高度信息、箭上實際的溫度信息和箭上整流罩溫濕度信息傳給地面側發控系統，地面側發控系統對信息進行判讀，對射前加注過程及整流罩溫濕度情況進行狀態確認。

2.如權利要求1所述的一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，箭上推進劑液位高度的確定方法為：

當推進劑液位處于液位傳感器第奇數節時，箭上推進劑液位高度

當推進劑液位處于液位傳感器第偶數節時，箭上推進劑液位高度

其中，L1為液位傳感器第一節的長度，L2為液位傳感器第n節的長度，n為大于1的整數；U_min為三角波零位電壓，U_max為三角波滿量程電壓。

3.如權利要求1所述的一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，對箭上溫度傳感器輸出的溫度信息進行統一變換的方法為：采用1mA恒定電流通過鉑電阻后，直接截取鉑電阻兩端電壓，經由濾波放大后輸出0～5V電壓信號。

4.如權利要求1所述的一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，箭上液位傳感器為電容式液位傳感器，箭上煤油箱液位加注測量采用點式加注液位傳感器，箭上氧箱液位加注測量同時采用點式加注液位傳感器和連續式加注液位傳感器。

5.如權利要求1所述的一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，點式液位傳感器為由一個內環和一個外環組成的環形電容器，當液體流入到內、外環之間時，引起介電常數發生改變，該變化的電容輸入到變換器中，當傳感器的電容變化超過變換器內部電橋的固定電容時，變換器發出一個無源觸點信號。

6.如權利要求1所述的一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，連續式液位傳感器的敏感電容部分由一個內電極和四個外電極組成，其中外電極按順序分為奇數電容組和偶數電容組，當液體通過導流管流入到內、外電極之間時，引起介電常數發生改變，從而電容產生變化后輸入到變換器中。

7.如權利要求6所述的一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，當傳感器的奇、偶組外電極交替被液體浸沒時，傳感器輸出的兩組電容相應的發生交替變化，液位高度的變化最終反應為傳感器電容量的變化。

8.如權利要求4所述的一種運載火箭射前附加參數監測系統，其特征在于，地面液位信號處理模塊將點式液位傳感器輸出的無電觸點信號、連續液位變換器輸出的三角波、連續電壓信號轉化成數字量。