專利名稱：一種輸送管流阻精確測量系統(tǒng)及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于火箭增壓輸送系統(tǒng)，具體涉及一種真實(shí)推進(jìn)劑流經(jīng)輸送管的流阻的精確測量方法。
背景技術(shù)：
新型火箭的氧、燃推進(jìn)劑各有兩個(gè)貯箱，分別對稱布置，這種結(jié)構(gòu)方案明顯區(qū)別于現(xiàn)役型號(hào)。按照傳統(tǒng)的輸送管取樣方法，對稱雙箱的輸送管難以實(shí)現(xiàn)對稱布置，這導(dǎo)致氧、 燃輸送管的兩段分支管流阻不一致。為實(shí)現(xiàn)流阻平衡，該型號(hào)使用了一種可調(diào)節(jié)流阻的輸送管。為了校核該輸送管的設(shè)計(jì)流阻值，需要在地面試驗(yàn)中精確測量輸送管實(shí)際流阻值。根據(jù)需要，要求該輸送管兩段分支管的流阻值必須高度接近，兩分支管的流阻差值在士25pa內(nèi)。按照傳統(tǒng)的流阻測量技術(shù)，對真實(shí)推進(jìn)劑流經(jīng)輸送管的流阻進(jìn)行測量，測量精度無法滿足該型號(hào)要求。因此，需設(shè)計(jì)一種新的真實(shí)推進(jìn)劑流經(jīng)輸送管的流阻測量方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于精確測量給定推進(jìn)劑流量下的輸送管實(shí)際流阻值，提供一種輸送管流阻精確測量方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種輸送管流阻精確測量系統(tǒng)，包括推進(jìn)劑的貯箱，在貯箱外接有三個(gè)支路，其中兩個(gè)支路為貯箱出流支路，推進(jìn)劑依次通過齒輪泵、流量計(jì)、球閥、不銹鋼波紋管連接輸送管試驗(yàn)件，第三個(gè)支路為推進(jìn)劑回流路，包括一個(gè)球閥；在兩個(gè)輸送管入口之間布置差壓計(jì)，在任一輸送管入口與輸送管出口之間布置差壓計(jì)，差壓計(jì)兩端經(jīng)針閥與測量端口連接。 兩組差壓計(jì)實(shí)現(xiàn)壓差測量，齒輪泵實(shí)現(xiàn)流量變頻調(diào)節(jié)。如上所述的一種輸送管流阻精確測量系統(tǒng)，還包括水平試驗(yàn)平臺(tái)，水平試驗(yàn)平臺(tái)通過高精度的水平尺、塞尺來調(diào)節(jié)輸送管試驗(yàn)件水平度，使兩個(gè)輸送管入口處于同一水平面；水平尺用于測量輸送管入口的水平度，通過水平度測量值得到兩個(gè)輸送管入口之間的高度差值，并用塞尺進(jìn)行調(diào)節(jié)。一種輸送管流阻精確測量方法，具體包括如下步驟(a)搭建輸送管流阻精確測量系統(tǒng)；(b)調(diào)節(jié)齒輪泵頻率，控制泵轉(zhuǎn)動(dòng)速率，直至實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)規(guī)定流量；(c)兩臺(tái)高精度差壓計(jì)，分別測量兩輸送管入口之間的壓差ΔΡι，以及一個(gè)入口與出口之間的壓差Δρ2。通過高精度差壓計(jì)測量的壓差值，得到輸送管試驗(yàn)件兩個(gè)入口之間、 一個(gè)入口與出口之間的實(shí)際流阻值分別為Δρ2、Δρ2-Δρι。如上所述的一種輸送管流阻精確測量方法，在步驟(b)和(C)之間還包括調(diào)節(jié)輸送管試驗(yàn)件兩個(gè)入口之間的高度差的步驟。本發(fā)明的有益效果是
1.本發(fā)明提供的測量方法為使用一種推進(jìn)劑泵送式輸送系統(tǒng)，實(shí)測給定推進(jìn)劑流量下的真實(shí)輸送管的流阻值，能夠精確測量輸送管實(shí)際流阻值，校核輸送管設(shè)計(jì)合理性，測量精度滿足型號(hào)要求。2.通過可調(diào)節(jié)高度的試驗(yàn)平臺(tái)，保證輸送管兩入口保持在相同高度，避免高度差對測量數(shù)據(jù)的影響，保證測量數(shù)據(jù)精度。


圖1是本發(fā)明提供的一種輸送管流阻精確測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.貯箱；2.齒輪泵；3.流量計(jì)；4.球閥；5.差壓計(jì)；6.不銹鋼波紋管；7.針閥，8.輸送管試驗(yàn)件，9.輸送管入口，10.輸送管出口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明提供的一種輸送管流阻精確測量方法進(jìn)行介紹如圖1所示，一種輸送管流阻精確測量系統(tǒng)，包括推進(jìn)劑的貯箱1，在貯箱1外接有三個(gè)支路，其中兩個(gè)支路為貯箱1出流支路，推進(jìn)劑依次通過齒輪泵2、流量計(jì)3、球閥4、不銹鋼波紋管6連接輸送管試驗(yàn)件8，第三個(gè)支路為推進(jìn)劑回流路，包括一個(gè)球閥4。在兩個(gè)輸送管入口 9之間布置差壓計(jì)5，在任一輸送管入口 9與輸送管出口 10之間布置差壓計(jì)5， 差壓計(jì)5兩端經(jīng)針閥7與測量端口連接。兩組差壓計(jì)5實(shí)現(xiàn)壓差測量，齒輪泵2實(shí)現(xiàn)流量變頻調(diào)節(jié)。此外，為了消除入口高度差對測量精度的影響，增加水平試驗(yàn)平臺(tái)，水平試驗(yàn)平臺(tái)通過高精度的水平尺、塞尺來調(diào)節(jié)輸送管試驗(yàn)件8水平度，使兩個(gè)輸送管入口 9處于同一水平面。水平尺用于測量輸送管入口 9的水平度，通過水平度測量值得到兩個(gè)輸送管入口 9 之間的高度差值，并用塞尺進(jìn)行調(diào)節(jié)。一種輸送管流阻精確測量方法，具體包括如下步驟(1)搭建輸送管流阻精確測量系統(tǒng)，在推進(jìn)劑的貯箱1外連接三個(gè)支路，其中兩個(gè)支路為貯箱1出流支路，推進(jìn)劑依次通過齒輪泵2、流量計(jì)3、球閥4、不銹鋼波紋管6連接輸送管試驗(yàn)件8，第三個(gè)支路為推進(jìn)劑回流路，包括一個(gè)球閥4。在兩個(gè)輸送管入口 9之間布置差壓計(jì)5，在任一輸送管入口 9與輸送管出口 10之間布置差壓計(jì)5，差壓計(jì)5兩端經(jīng)針閥 7與測量端口連接。(2)輸送管試驗(yàn)件布置于試驗(yàn)平臺(tái)上，試驗(yàn)前首先調(diào)節(jié)試驗(yàn)平臺(tái)的水平度，使用水平尺測量試驗(yàn)件兩個(gè)入口之間的高度差，然后通過選擇合適的塞尺消除高度差。(3)流阻測量過程中，要求流經(jīng)輸送管試驗(yàn)件8的推進(jìn)劑流量為固定值，流量調(diào)節(jié)采用流量計(jì)3、齒輪泵2相互控制的方式。設(shè)定齒輪泵2頻率后，開通齒輪泵2，根據(jù)流量計(jì) 3顯示的流量，調(diào)節(jié)齒輪泵2頻率，控制泵轉(zhuǎn)動(dòng)速率，直至實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)規(guī)定流量。(4)利用兩臺(tái)差壓計(jì)5，測量兩輸送管入口 9之間的壓差ΔΡι，以及一個(gè)輸送管入口 9與輸送管出口 10之間的壓差Δρ2。通過差壓計(jì)5測量的壓差值，得到輸送管試驗(yàn)件8 兩個(gè)入口之間、一個(gè)入口與出口之間的實(shí)際流阻值分別為Δρ2、Δρ2-Δρι。傳統(tǒng)的輸送管流阻測量方法為使用壓力傳感器測量某一測點(diǎn)的壓力值，傳統(tǒng)方法
4的測量精度無法滿足新研型號(hào)的技術(shù)需求。本測量系統(tǒng)使用兩臺(tái)高精度差壓計(jì)，分別測量輸送管兩入口之間的壓差，以及一個(gè)入口與出口之間的壓差。通過高精度差壓計(jì)測量的壓差值，分別計(jì)算輸送管兩段支管的實(shí)際流阻及流阻差值。差壓計(jì)的測量精度為0. 1%。
權(quán)利要求
1.一種輸送管流阻精確測量系統(tǒng)，包括推進(jìn)劑的貯箱(1)，在貯箱(1)外接有三個(gè)支路，其中兩個(gè)支路為貯箱(1)出流支路，推進(jìn)劑依次通過齒輪泵(2)、流量計(jì)(3)、球閥(4)、 不銹鋼波紋管(6)連接輸送管試驗(yàn)件(8)；第三個(gè)支路為推進(jìn)劑回流路，包括一個(gè)球閥(4)； 在兩個(gè)輸送管入口(9)之間布置差壓計(jì)(5)，在任一輸送管入口(9)與輸送管出口(10)之間布置差壓計(jì)(5)，差壓計(jì)(5)兩端經(jīng)針閥(7)與測量端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸送管流阻精確測量系統(tǒng)，其特征在于所述測量系統(tǒng)還包括水平試驗(yàn)平臺(tái)，水平試驗(yàn)平臺(tái)通過高精度的水平尺、塞尺來調(diào)節(jié)輸送管試驗(yàn)件(8) 水平度，使兩個(gè)輸送管入口(9)處于同一水平面；水平尺用于測量輸送管入口(9)的水平度，通過水平度測量值得到兩個(gè)輸送管入口(9)之間的高度差值，并用塞尺進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.—種輸送管流阻精確測量方法，具體包括如下步驟(a)搭建輸送管流阻精確測量系統(tǒng)；(b)調(diào)節(jié)齒輪泵(2)頻率，控制泵轉(zhuǎn)動(dòng)速率，直至實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)規(guī)定流量；(c)兩臺(tái)差壓計(jì)(5)，分別測量兩輸送管入口(9)之間的壓差ΔΡι，以及一個(gè)輸送管入口(9)與輸送管出口(10)之間的壓差Δρ2 ；通過差壓計(jì)(5)測量的壓差值，得到輸送管試驗(yàn)件⑶兩個(gè)入口之間、一個(gè)入口與出口之間的實(shí)際流阻值分別為Δρ2、ΔΡ2-ΔΡι。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸送管流阻精確測量方法，其特征在于在所述步驟(b) 和(c)之間還包括調(diào)節(jié)輸送管試驗(yàn)件(8)兩個(gè)入口之間的高度差的步驟。
全文摘要
本發(fā)明屬于火箭增壓輸送系統(tǒng)，具體涉及一種真實(shí)推進(jìn)劑流經(jīng)輸送管的流阻的精確測量方法。目的在于精確測量給定推進(jìn)劑流量下的輸送管實(shí)際流阻值。該測量系統(tǒng)包括推進(jìn)劑的貯箱，在貯箱外接有三個(gè)支路，其中兩個(gè)支路為貯箱出流支路，推進(jìn)劑依次通過齒輪泵、流量計(jì)、球閥、不銹鋼波紋管連接輸送管試驗(yàn)件，第三個(gè)支路為推進(jìn)劑回流路，包括一個(gè)球閥；在兩個(gè)輸送管入口之間布置差壓計(jì)，在任一輸送管入口與輸送管出口之間布置差壓計(jì)，差壓計(jì)兩端經(jīng)針閥與測量端口連接。兩組差壓計(jì)實(shí)現(xiàn)壓差測量，齒輪泵實(shí)現(xiàn)流量變頻調(diào)節(jié)。本發(fā)明能夠精確測量輸送管實(shí)際流阻值，校核輸送管設(shè)計(jì)合理性。
文檔編號(hào)G01L13/00GK102507078SQ201110359399
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者修建生, 劉文川, 葉超, 吳云峰, 孫善秀, 王明哲, 王海洲 申請人:中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院, 北京宇航系統(tǒng)工程研究所