[发明专利]一种金属膜盒的有效面积测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及运载火箭增压输送系统技术领域，具体地，涉及一种金属膜盒的有效面积测量系统。

背景技术

为了提供运载火箭增压输送系统中蓄压器及保险阀金属膜盒的关键尺寸参数，需要对金属膜盒端盖的有效面积进行测量。以往通常采用游标卡尺测量膜盒端盖半径的方式，通过面积公式计算得出端盖面积值。由于膜盒结构的复杂性，这种测量方式无法准确测量金属膜盒端盖的有效作用面积，而且无法反映由工作压力连续变化导致的面积参数不稳定性。

为此，如何准确地测量金属膜盒的有效作用面积成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种金属膜盒的有效面积测量系统，以准确地测量金属膜盒的有效作用面积，并实时反映由工作压力连续变化导致的面积参数不稳定性等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括：

一种金属膜盒的有效面积测量系统，包括：气源、自动配气台、压强传感器、固定座、顶杆和力传感器、数据采集装置、以及工控机，其中，所述气源、自动配气台、压强传感器以及固定座通过连接管路顺次连通，其中，连通所述压强传感器与所述固定座的连接管路为第一管路；金属膜盒密封安装在所述固定座上，并且所述金属膜盒的内腔通过所述固定座连通至所述第一管路；所述顶杆设置在所述金属膜盒的顶面上，一端与所述金属膜盒的顶面形成面接触，另一端连接至所述力传感器；所述数据采集装置连接至所述压强传感器和所述力传感器，以分别采集来自所述压强传感器的压强反馈值和来自所述力传感器的压力反馈值；所述工控机分别与所述数据采集装置和所述自动配气台连接，以控制所述自动配气台的配气动作；并接收来自所述数据采集装置的压强反馈值和压力反馈值，根据所述压强反馈值和压力反馈值计算所述金属膜盒的有效面积，根据计算得到的有效面积生成数据曲线，并保存所述数据曲线。

优选地，所述固定座包括固定底座和环形压盘，其中，所述固定底座包括圆柱部和位于所述圆柱部一端的凸缘部，所述凸缘部自所述圆柱部的外圆周沿所述固定底座的径向向外突出、并与所述圆柱部一体形成，所述金属膜盒安装在所述圆柱部的另一端上；所述圆柱部的面向所述金属膜盒的顶面上形成有沿所述固定底座的径向自内向外布置且彼此间隔的第一凹入部和环形凹槽，其中，所述第一凹入部与所述金属膜盒的内腔连通，所述环形凹槽中设置有O形密封圈，用来密封所述金属膜盒的底面与所述圆柱部的顶面；所述凸缘部的远离所述圆柱部的底面形成有第二凹入部，所述第二凹入部内沿所述固定底座的轴向向外突出一连接部，所述连接部内部贯穿形成有连通所述第一凹入部与所述第一管路的连接腔；并且所述环形压盘套设于所述金属膜盒并压设在所述金属膜盒的突出部上，并通过螺钉固定连接至所述圆柱部的顶面，使得所述金属膜盒被固定地夹持在所述环形压盘与所述固定底座之间。

优选地，所述圆柱部的顶面上还形成有第三凹入部，所述环形凹槽和所述第三凹入部沿所述固定底座的径向自内向外顺序布置，并且所述金属膜盒的突出部安装在所述第三凹入部中。

优选地，顶杆包括圆柱形的杆部和接触部，其中，所述接触部位于所述杆部的一端，用于与所述金属膜盒的顶面形成面接触，并且所述接触部的直径比所述杆部的大；所述杆部的另一端连接至所述力传感器。

优选地，所述工控机通过预先设定的供气压力值来控制所述自动配气台的配气动作；并且在所述工控机接收到来自所述数据采集装置的压强反馈值和压力反馈值时，根据公式P=F/S来计算所述金属膜盒的有效面积，其中，P表示所述数据采集装置采集到的压强反馈值，F表示所述数据采集装置采集到的压力反馈值，S为所述金属膜盒的有效面积。

优选地，该金属膜盒的有效面积测量系统还包括设置在所述自动配气台与所述压强传感器之间的过滤器。

优选地，该金属膜盒的有效面积测量系统还包括设置在所述过滤器与所述压强传感器之间的截止阀。

根据本发明的金属膜盒的有效面积测量系统具备有益的技术效果，包括：

1.在根据本发明的金属膜盒的有效面积测量系统中，通过气体缓变压强和膜盒顶面的作用力值，利用压强定义公式实时计算金属膜盒的有效作用面积数据，能够准确地测量金属膜盒的有效作用面积，并真实反映由工作压力连续变化导致的面积参数不稳定性；

2.在根据本发明的金属膜盒的有效面积测量系统中，集成有自动配气台和数据采集装置，实现了试验系统控制自动化和数据采集自动化，提高了试验效率，保障了试验安全。

附图说明

图1为根据本发明的金属膜盒的有效面积测量系统的原理示意图；