一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及火箭連桿載荷試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)，目的是解決現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法精確采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的問(wèn)題。其特征在于，它包括地面采集儀和采集計(jì)算機(jī)；采集計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與地面采集儀連接。本實(shí)用新型現(xiàn)應(yīng)用于某型號(hào)火箭的捆綁連桿載荷監(jiān)測(cè)，已在捆綁連桿靜力試驗(yàn)中直桿與斜桿的拉工況和壓工況和大型地面助推分離試驗(yàn)中使用。連桿靜力試驗(yàn)中驗(yàn)證了該系統(tǒng)具有精確度高穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，在助推分離試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)了三支點(diǎn)超靜定綁定裝置中助推上捆綁點(diǎn)和中捆綁點(diǎn)連桿受力情況，為某型號(hào)火箭連桿預(yù)緊力的控制提供了可靠依據(jù)。
【專利說(shuō)明】
一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及火箭連桿載荷試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]某型號(hào)火箭是新研制的大型火箭，火箭芯級(jí)與助推器的連接是依靠連桿裝置綁定。某型號(hào)火箭采用了新型的三支點(diǎn)超靜定捆綁裝置，因此對(duì)于火箭在發(fā)射飛行過(guò)程中捆綁點(diǎn)各支點(diǎn)受力和載荷變化情況需要做出了解，以便判斷三支點(diǎn)超靜定捆綁裝置載荷變化規(guī)律，為連桿預(yù)緊力的控制提供依據(jù)。同時(shí)，在全箭振動(dòng)試驗(yàn)、助推器分離試驗(yàn)等大型地面試驗(yàn)中需測(cè)得連桿載荷的變化。
[0003]捆綁連桿連接方式:捆綁連桿通過(guò)兩端耳片和球軸與芯級(jí)和助推器捆綁支座連接，在一定角度范圍內(nèi)連桿可繞兩個(gè)球軸自由旋轉(zhuǎn)。在外載作用下，連桿僅承受軸向力作用。在地面試驗(yàn)大型試驗(yàn)(包括裝配和加注等過(guò)程)中，要求一種地面測(cè)量系統(tǒng)能夠測(cè)量連桿載荷數(shù)值，并能實(shí)時(shí)將電壓數(shù)據(jù)換算成連桿所受軸向力。因此要求研制出一種可以測(cè)試連桿裝置載荷變化情況的測(cè)試系統(tǒng)。
[0004]由于大型地面試驗(yàn)會(huì)連接四個(gè)助推器，每個(gè)助推器有上中兩個(gè)捆綁點(diǎn)。前捆綁點(diǎn)位于芯級(jí)和助推氧箱前短殼處。中捆綁點(diǎn)位于芯一級(jí)和助推的箱間段處。每個(gè)助推器的前、中捆綁裝置均由三根連桿組成，4個(gè)助推器共計(jì)24根連桿，每根連桿上有2個(gè)傳感器，因此要求測(cè)量系統(tǒng)需48路輸入通道。同時(shí)，從傳感器來(lái)的是O?5V的直流電壓信號(hào)，這也要求測(cè)量系統(tǒng)能將電壓信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)化為捆綁連桿所受載荷情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法精確采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的問(wèn)題，提供了一套可以測(cè)量火箭助推器內(nèi)力的采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)，用于測(cè)量某型號(hào)火箭捆綁連桿裝置在全箭振動(dòng)試驗(yàn)、助推器分離試驗(yàn)等大型地面試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)中連桿載荷的變化，研宄三支點(diǎn)超靜定捆綁裝置連桿載荷變化規(guī)律，為連桿預(yù)緊力的控制提供依據(jù)。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)，包括地面采集儀和采集計(jì)算機(jī)；采集計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與地面采集儀連接。
[0008]如上所述的地面采集儀包括采集板卡、多路模擬開(kāi)關(guān)、電源模塊、網(wǎng)絡(luò)接口、地線接線柱、電源插座和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口 ；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口通過(guò)第一信號(hào)線與多路模擬開(kāi)關(guān)連接，多路模擬開(kāi)關(guān)通過(guò)第二信號(hào)線和控制線與采集板卡連接，采集板卡通過(guò)信號(hào)線與網(wǎng)絡(luò)接口連接，電源模塊通過(guò)電源線與采集板卡和多路模擬開(kāi)關(guān)連接，電源模塊還與電源插座連接，電源插座的接地端與地線接線柱連接。
[0009]如上所述的采集板卡采用ST1007型板卡實(shí)現(xiàn)，多路模擬開(kāi)關(guān)采用八選一模擬開(kāi)關(guān)⑶4051BF3A實(shí)現(xiàn)，電源模塊采用4NIC-X34型電源實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)接口采用RJ45實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口采用SAC90ME26PN實(shí)現(xiàn)，采集計(jì)算機(jī)采用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]本實(shí)用新型包括地面采集儀和采集計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)現(xiàn)應(yīng)用于某型號(hào)火箭的捆綁連桿載荷監(jiān)測(cè)，已在捆綁連桿靜力試驗(yàn)中直桿與斜桿的拉工況和壓工況和大型地面助推分離試驗(yàn)中使用。連桿靜力試驗(yàn)中驗(yàn)證了該系統(tǒng)具有精確度高穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，在助推分離試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)了三支點(diǎn)超靜定綁定裝置中助推上捆綁點(diǎn)和中捆綁點(diǎn)連桿受力情況，為某型號(hào)火箭連桿預(yù)緊力的控制提供了可靠依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0013]其中:1.采集板卡，2.多路模擬開(kāi)關(guān)，3.電源模塊，4.網(wǎng)絡(luò)接口，5.地線接線柱，6.電源插座，7.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口，8.采集計(jì)算機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0015]一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)，包括地面采集儀和采集計(jì)算機(jī)8。采集計(jì)算機(jī)8位于地面采集儀外部，通過(guò)網(wǎng)線與地面采集儀連接。地面采集儀用于將箭上應(yīng)變傳感器采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將該信號(hào)傳送給采集計(jì)算機(jī)8 ;采集計(jì)算機(jī)8用于控制地面采集儀的動(dòng)作。
[0016]如圖1所示，地面采集儀包括采集板卡1、多路模擬開(kāi)關(guān)2、電源模塊3、網(wǎng)絡(luò)接口4、地線接線柱5、電源插座6和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口 7。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口 7通過(guò)第一信號(hào)線與多路模擬開(kāi)關(guān)2連接，多路模擬開(kāi)關(guān)2通過(guò)第二信號(hào)線和控制線與采集板卡I連接，采集板卡I通過(guò)信號(hào)線與網(wǎng)絡(luò)接口 4連接，電源模塊3通過(guò)電源線與采集板卡I和多路模擬開(kāi)關(guān)2連接，電源模塊3還與電源插座6連接，電源插座6的接地端與地線接線柱5連接。
[0017]監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口 7用于接收箭上應(yīng)變傳感器傳輸?shù)哪M信號(hào)，將模擬信號(hào)發(fā)送給多路模擬開(kāi)關(guān)2。多路模擬開(kāi)關(guān)2接收監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口 2發(fā)送的模擬信號(hào)，將該信號(hào)發(fā)送給采集板卡I。采集板卡I接收多路模擬開(kāi)關(guān)2輸出的模擬信號(hào)，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)后，發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)接口 4。采集板卡I還向多路模擬開(kāi)關(guān)2發(fā)送控制信號(hào)，用于控制多路模擬開(kāi)關(guān)2的開(kāi)啟與斷開(kāi)。網(wǎng)絡(luò)接口 4接收采集板卡I發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，將該信號(hào)發(fā)送給采集計(jì)算機(jī)8。電源插座6向電源模塊3提供電壓。電源模塊3用于向采集板卡I和多路模擬開(kāi)關(guān)2供電。
[0018]如圖1所示，采集計(jì)算機(jī)8接收地面采集儀中網(wǎng)絡(luò)接口 4發(fā)送的數(shù)字信號(hào)。采集計(jì)算機(jī)8控制地面采集儀中的采集板卡1，使采集板卡I向多路模擬開(kāi)關(guān)2發(fā)送控制信號(hào)。
[0019]在本實(shí)施例中，采集板卡I采用ST1007型板卡實(shí)現(xiàn)，多路模擬開(kāi)關(guān)2采用八選一模擬開(kāi)關(guān)⑶4051BF3A實(shí)現(xiàn)，電源模塊3采用4NIC-X34型電源實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)接口 4采用RJ45實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口 7采用SAC90ME26PN實(shí)現(xiàn)，采集計(jì)算機(jī)8采用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)，信號(hào)線采用通用的信號(hào)傳輸線纜實(shí)現(xiàn)。
[0020]本實(shí)用新型使用時(shí)分為兩種工作狀態(tài):地面試驗(yàn)工作狀態(tài)和飛行工作狀態(tài)。
[0021]地面試驗(yàn)工作狀態(tài):先將輸入電纜連接監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口 7，箭上應(yīng)變傳感器輸出的弱電信號(hào)由箭上變送器調(diào)理成伏級(jí)電壓信號(hào)，再由采集板卡I進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，直接通過(guò)高速以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至采集計(jì)算機(jī)8。
[0022]飛行時(shí)工作狀態(tài):箭上應(yīng)變傳感器輸出的弱電信號(hào)由箭上變送器調(diào)理成伏級(jí)電壓信號(hào)，由箭上遙測(cè)系統(tǒng)接收信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)以光盤形式存儲(chǔ)。箭上遙測(cè)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過(guò)光盤傳遞給本實(shí)用新型的采集計(jì)算機(jī)8。
[0023]本實(shí)用新型包括地面采集儀和采集計(jì)算機(jī)8。該系統(tǒng)現(xiàn)應(yīng)用于某型號(hào)火箭的捆綁連桿載荷監(jiān)測(cè)，已在捆綁連桿靜力試驗(yàn)中直桿與斜桿的拉工況和壓工況和大型地面助推分離試驗(yàn)中使用。連桿靜力試驗(yàn)中驗(yàn)證了該系統(tǒng)具有精確度高穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，在助推分離試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)了三支點(diǎn)超靜定綁定裝置中助推上捆綁點(diǎn)和中捆綁點(diǎn)連桿受力情況，為某型號(hào)火箭連桿預(yù)緊力的控制提供了可靠依據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種采集火箭連桿裝置載荷變化和計(jì)算力變化的系統(tǒng)，其特征在于:它包括地面采集儀和采集計(jì)算機(jī)(8);采集計(jì)算機(jī)(8)通過(guò)網(wǎng)線與地面采集儀連接； 其中: 所述的地面采集儀包括采集板卡(1)、多路模擬開(kāi)關(guān)(2)、電源模塊(3)、網(wǎng)絡(luò)接口(4)、地線接線柱(5)、電源插座(6)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口(7);監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口(7)通過(guò)第一信號(hào)線與多路模擬開(kāi)關(guān)(2)連接，多路模擬開(kāi)關(guān)(2)通過(guò)第二信號(hào)線和控制線與采集板卡(I)連接，采集板卡(I)通過(guò)信號(hào)線與網(wǎng)絡(luò)接口(4)連接，電源模塊(3)通過(guò)電源線與采集板卡(I)和多路模擬開(kāi)關(guān)(2)連接，電源模塊(3)還與電源插座(6)連接，電源插座(6)的接地端與地線接線柱(5)連接；所述的采集板卡⑴采用ST1007型板卡實(shí)現(xiàn)，多路模擬開(kāi)關(guān)(2)采用八選一模擬開(kāi)關(guān)⑶4051BF3A實(shí)現(xiàn)，電源模塊(3)采用4NIC-X34型電源實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)接口(4)采用RJ45實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)輸入接口(7)采用SAC90ME26PN實(shí)現(xiàn)，米集計(jì)算機(jī)(8)米用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01L5/00GK204228313SQ201420504318
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】劉玉蓓, 王志成, 丁文祺, 張建, 尹偉, 王濤, 張凱, 張輝, 黃澤煥, 劉秋楠, 陳永坤, 沈大正 申請(qǐng)人:北京強(qiáng)度環(huán)境研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院