[发明专利]超低温液位传感器的校准装置及校准方法

说明书

本发明提出超低温液位传感器校准装置，包括：传感器升降机构、操作平台、保温观察筒、介质筒、保温筒；介质筒与保温筒同心安装于所述操作平台上；传感器升降机构安装在操作平台上，所述传感器升降机构包括传感器安装座，该传感器安装座的中心与介质筒同轴心并保证与操作平面垂直度为0.02mm；待校准的液位传感器设置于所述传感器安装座上，所述传感器升降机构用于提升或降低待校准液位传感器的高度，通过调整所述待校准液位传感器的高度实现对所述待校准的液位传感器的校准；所述保温观察筒安装在介质筒上方，且所述介质筒和保温筒中的液体的液面高度稳定不变。本发明提供一种能够在超低温试验环境下校准超低温液位传感器的校准装置。

技术领域

本发明涉及一种传感器的校准装置，特别涉及主要应用于运载火箭的超低温液位传感器的校准装置及校准方法。

背景技术

火箭贮箱里的液位高度对于火箭系统是至关重要的技术参数，是决定火箭发射成功与否的重要指标。火箭飞行期间，对双组元液体火箭发动机推进剂贮箱的液位测量是一个重要参数，尤其是在为了确定瞬间推进剂混合比时更为重要。新一代运载火箭CZ-6/CZ-5采用液氧（-183℃）作为氧化剂，液氢和煤油作为燃料剂，氧化剂和燃料剂在贮箱里的液位高度对于火箭系统是至关重要的技术参数，是决定火箭发射成功与否的重要指标。

目前，我国新型运载火箭都将采用低温推进剂，国内由于低温液位传感器的校准技术基本处于空白状态，同时，由于低温液位测量及校准技术主要应用于军事等敏感领域，国外对此基本保持技术封锁状态。通常液位校准采用比对法，即在标定容器中注入一定高度的被校传感器指定使用的溶液，通过采用不确定度为待校准的标准装置进行校准，对于低温液体，其在低温的情况下挥发较快，对低温液位传感器进行校准还存在较大困难。因此，需要提供一种用于超低温液位传感器的校准装置。

发明内容

为解决上述低温液位传感器的校准问题，本发明的主要目的是通过对低温介质，比如煤油（常温）、液氧（-183℃）或液氮（-196℃）作为主要研究对象，提供一种能够在超低温环境下对液位传感器进行校准的装置及方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种超低温液位传感器校准装置，包括:包括：传感器升降机构、操作平台、保温观察筒、介质筒、保温筒；

所述介质筒与保温筒同心安装于所述操作平台上；

所述传感器升降机构安装在操作平台上，所述传感器升降机构包括传感器安装座，所述传感器安装座的中心与介质筒同轴心并保证与操作平面垂直度为0.02mm；待校准液位传感器设置于所述传感器安装座上，所述传感器升降机构用于提升或降低待校准液位传感器的高度，通过调整所述待校准液位传感器的液位高度实现对所述待校准液位传感器的校准；

所述保温观察筒安装在介质筒上方，所述介质筒和保温筒中有液体，且所述介质筒和保温筒中的液体的液面高度稳定不变。

可选地，还包括：贮液筒，用于向介质筒和保温筒持续提供液体；

加注管路，其一端通过专用接口与贮液筒相连接，另一端与介质筒相连接，所述加注管路用于将来自贮液筒的液体注入介质筒，液体将介质筒填满后也将保温筒填满。

可选地，还包括：至少一个排泄接头，设置于所述保温筒的上方，所述排泄接头与金属软管相连接，所述排泄接头用于校准时将保温筒内多余的介质通过金属软管排除保温筒，保证保温筒内的液体高度稳定不变。

可选地，所述介质筒内设置有液气分离单元，用于将介质筒内的液体与气体分离，将液体留在介质筒内。

可选地，保温观察筒和保温筒的外壁设置有：绝热层，用于使得低温液体的表面与空气之间绝热，防止低温液体快速挥发。

可选地，所述绝热层为至少两层材料层组合而成的组合绝热层，所述组合绝热层包括：缓冲层、隔热层和防护层。