[發(fā)明專利]低溫推進劑火箭發(fā)動機的流量計標定系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113588047B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 唐斌運;陳雨;徐鴻鵬;沈繼彬;高強
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: G01F25/17
• 分類號: G01F25/17
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本發(fā)明涉及低溫推進劑火箭發(fā)動機，具體涉及一種低溫推進劑火箭發(fā)動機的流量計標定系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有低溫推進劑火箭發(fā)動機使用流量計進行流量測量時，流量計測量的精確性低，且只能進行短時間段的參考流量計標定的問題。本發(fā)明所采用的技術方案為：一種低溫推進劑火箭發(fā)動機的流量計標定系統(tǒng)，包括依次連接的容器加注單元、容器、供應管路、稱重單元、快速回收容器、稱重加注回收單元和回收單元；容器加注單元用于連接槽車和容器；供應管路包括溫度傳感器和壓力傳感器，以及依次管路連接的第一隔離閥、參考流量計、標定流量調節(jié)手閥、豎直主管和N個圓周均布的水平管。本發(fā)明還提供一種低溫推進劑火箭發(fā)動機的流量計標定方法。

技術領域

本發(fā)明涉及低溫推進劑火箭發(fā)動機，具體涉及一種低溫推進劑火箭發(fā)動機的流量計標定系統(tǒng)及方法。

背景技術

對于使用液氧、液氫、甲烷等低溫推進劑的火箭發(fā)動機，在地面熱試車點火試驗中發(fā)動機預冷排放的氣液混合狀態(tài)時，需進行準確的流量測量，一般使用渦輪型流量計進行流量測量。渦輪型流量計在使用前需要進行流量標定，由于渦輪流量計的流量標定一般在檢定中心進行流量標定，并且只能進行水介質流動下的流量標定。因此當將渦輪流量計應用在低溫介質的流量測量前，需進行低溫介質流動下的流量標定。

常規(guī)的流量標定方法一般是在工作現(xiàn)場進行渦輪流量計的流量標定，一般采用容器內流出液體量作為流量計標定的基礎，先將流量計安裝在容器的液體出口，再通過該容器的流量輸出進行流量計的流量標定。為了確保準確，首先需將標定容器的容積進行準確測量，目前通常采用水標定法或激光測量儀法。水標定法是通過把容器里放滿水，通過將水放置至一個可稱重的容器，通過稱重得到對應容器的高差，通過多次的標定，可完成容器內各個高度的實際容積的測量。激光測量儀法是通過激光測量儀測量容器的實際容積，并將容器中每個截面對應的加強筋等多余物的體積減去，獲取容器的實際準確容積。

然后給標定容器注水，并插入一個可以準確測量低溫介質液位的液位計，進行液位的測量。通過液位計初始零液位值與容器標定零位的對齊，可以在累積時間內獲取比較準確的標定容器實際液體流量。當容器通過低溫介質對流量計流量標定時，建立低溫介質流量供應管路，將容器和流量計安裝在供應管路上，通過對比一段時間內流出的容器容器內的介質量和該段時間內流量計葉輪的實際轉過的圈數(shù)，可以獲取流量計葉輪每轉過一圈的介質體積流量，實現(xiàn)流量計的流量標定。

但是現(xiàn)有技術方案在使用中存在如下幾個問題：

1、當容器測量容積時，若直接采用低溫介質代替水，低溫介質由于低溫的收縮、蒸發(fā)及相關結構的不均勻變形，導致容器的容積與實際工作時的容積差異較大，對容器進行稱重十分困難，進而導致流量計的流量標定數(shù)值存在較大誤差。

2、當通過容器的流量對流量計的流量進行標定時，為保證低溫介質液位計的工作準確，一般采用分節(jié)式電容液位計及或其它類似液位計，液位計一般不能同時兼顧水及實際低溫介質，當液位計測量過水以后很難將水從其內部清理掉。因此標定時一般需將液位計拆除，采用激光等方法實現(xiàn)液位測量。液位標定完畢后，清理容器，重新安裝液位計。再次測量時，同一液位計的零位對齊存在比較大的誤差，或者使用不同液位計也存在較大誤差。

3、在標定參考流量計時，常規(guī)的標定方法為了確保出口不憋壓，一般采用敞開式排放低溫介質的標定方式，針對液氫，甲烷等易爆炸介質危險性大、安全性差，進而只能進行短時間段的參考流量計標定，降低了參考流量計的平均流量計算方法的精度。

發(fā)明內容

本發(fā)明在于解決目前低溫推進劑火箭發(fā)動機使用流量計進行流量測量時，若直接采用低溫介質代替水，容器的容積與實際工作時的容積差異較大，對容器進行稱重十分困難，并且需要安裝液位計進行標定和測量，操作繁瑣且誤差較大，進而降低流量計測量的精確性，在標定參考流量計時，通過敞開式排放低溫介質的標定方式，只能進行短時間段的參考流量計標定，降低了參考流量計的平均流量計算精度的問題，而提供一種低溫推進劑火箭發(fā)動機的流量計標定系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明所采用的技術方案為：