[发明专利]一种喷嘴推力测量试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷嘴推力测量系统，特别是一种高精度瞬态喷嘴推力测量系统。

背景技术

喷嘴推进系统结构简单，性能稳定，在宇航员空间机动行走、航天器空间维修等航天活动中获得了广泛使用，推进系统的推力是其关键性指标，为获得准确的推力数据，必须通过地面试验来加以测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度瞬态喷嘴推力测量试验系统。

本发明包括如下技术方案：

一种喷嘴推力测量试验系统，包括气源、电磁阀、电爆阀、过滤器、拉法尔喷嘴、滑动导轨、第一压力传感器，第二压力传感器、第一温度传感器，第二温度传感器、喷嘴推力测量传感器、数据采集设备和远程控制器；气源的出口与电磁阀的入口通过管路连通，电磁阀的出口与电爆阀的入口通过管路连通，电爆阀的出口与过滤器的入口通过管路连通，过滤器的出口与拉法尔喷嘴的入口通过管路连通，拉法尔喷嘴的出口直接排空；电磁阀的控制端和电爆阀的控制端与远程控制器通过电缆连接；所述的气源与电磁阀之间的管路设有第一压力传感器和第一温度传感器，用于测量气源输出气体的压力和温度；所述的第一压力传感器和第一温度传感器的输出端与数据采集设备通过电缆相连；所述的过滤器与拉法尔喷嘴之间的管路上设有第二压力传感器和第二温度传感器，用于测量喷嘴入口气体的压力和温度；所述的第二压力传感器和第二温度传感器的输出端与数据采集设备通过电缆连接；所述的喷嘴推力测量传感器的一端安装在固定支架上，另一端安装在拉法尔喷嘴上或者安装在与拉法尔喷嘴连接的管道上，所述的过滤器与拉法尔喷嘴之间的管路穿过固定支架的中心，并与所述的固定支架无接触；所述的喷嘴推力测量传感器的输出端与数据采集设备通过电缆连接；所述的远程控制器与数据采集设备通过电缆连接。

所述的气源与过滤器之间的管路全部放置在滑动支架上，所述滑动支架安装在滑动导轨上。

所述的气源与拉法尔喷嘴之间的管路全部放置在滑动支架上，所述滑动支架安装在滑动导轨上。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明的喷嘴推力测量试验系统包括气源、电磁阀、电爆阀、过滤器、拉法尔喷嘴、滑动导轨、第一压力传感器，第二压力传感器、第一温度传感器，第二温度传感器、喷嘴推力测量传感器、数据采集设备和远程控制器。本发明充分考虑了管路系统与周围的摩擦和数据采集过程中可能存在的时间延迟等问题，实现了推力测量的高精度和实时测量，且实现了远程控制，安全性很高。

附图说明

图1为本发明的喷嘴推力测量试验系统组成示意图。

图2为固定支架、喷嘴推力测量传感器、连接管路和喷嘴连接结构示意图。

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。

为精确测量由拉法尔喷嘴产生的推力，本发明通过作用力与反作用力的原理设计喷嘴推力测量试验系统。

如图1所示，本发明的喷嘴推力测量试验系统包括气源1、电磁阀4、电爆阀5、过滤器6、拉法尔喷嘴12、滑动导轨7、第一压力传感器2，第二压力传感器8、第一温度传感器3，第二温度传感器9、喷嘴推力测量传感器11、数据采集设备14和远程控制器13。气源1与电磁阀4的一端通过管路连接，在两者之间的管路上设置第一压力传感器2和第一温度传感器3，用于测量气源输出气体的压力和温度。电磁阀4的出口端与电爆阀5的入口端通过管路连接、电爆阀5的出口端和过滤器6的一端通过管路连接。如图2所示，与过滤器6的另一端连接的管路16穿过固定支架和喷嘴推力测量传感器11的中心连接拉法尔喷嘴12，喷嘴推力测量传感器11的一端固定在固定支架10上，另一端固定在拉法尔喷嘴12上或者安装在与拉法尔喷嘴12连接的管路16上。在过滤器6与拉法尔喷嘴12之间的管路16上设置第二压力传感器8、第二温度传感器9，用于测量喷嘴喷出气体的压力和温度。远程控制器13通过电缆分别与电磁阀4、电爆阀5、数据采集设备14相连。数据采集设备14通过电缆分别与第一压力传感器2和第一温度传感器3、喷嘴推力测量传感器11、第二压力传感器8、第二温度传感器9相连。