[发明专利]液体火箭发动机凝胶粘度现场校准加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及航天发动机试验，具体地说涉及液体火箭发动机中凝胶粘度现场校准过程中凝胶粘度现场校准加载装置。

背景技术

液体火箭发动机中，多使用粘度计进行凝胶的粘度测量。现有的发动机试验凝胶推进剂供应系统往往是试验台现场的封闭式供应系统，根据凝胶发动机点火工况的不同，需要对凝胶推进剂进行供应压力的调节，同时试验现场随气温的变化对推进剂的温度影响也较大。

目前，对于粘度计的校准通常通过实验室校准，现有实验室使用的粘度计校准装置的结构如附图1，粘度计的实验室校准主要存在以下问题：

1、实验室使用的粘度计校准装置是直接采用标准粘度液在常温和常压下对振动粘度计直接校准，对于温度和压力的变化引起粘度液的粘度变化造成的粘度计校准不确定度无法给出精确的数据。

2、整个校准装置没有采取良好的隔振与紧固措施，振动式粘度计本身微振造成的测量不确定度也无法很好的消除。

发明内容

为了提高液体火箭发动机凝胶粘度测量的准确性，本发明提供一种液体火箭发动机凝胶粘度现场校准加载装置。

本发明的液体火箭发动机凝胶粘度现场校准加载装置，包括罐体，其特殊之处在于：

所述罐体垂直放置，所述罐体的上端安装有NPT转接头，所述NPT转接头用于安装被测试振动粘度计；

所述罐体的下端设置有锥度变径段，所述锥度变径段的大端与罐体连接，所述变径段的小端设置有入口接头；

所述罐体的侧壁靠近上端部位设置有出口接头，

所述罐体的侧壁上还设置有固定底座，所述固定底座用于与不动基础连接。

进一步的，为避免气泡对粘度的影响，本发明罐体靠近上端的位置设置有排气口。

进一步的，为始终实时检测校准过程中模拟液的环境条件恒定情况，进而有利于提高粘度稳定性，所述罐体上还设置压力传感器接口及温度传感器接口。

进一步的，由于焊接直通密封性好，耐压性能较螺纹连接接头优良，为避免压力变化对粘度的影响，本发明的入口接头为入口焊接直通接头，出口接头为出口焊接直通接头。

进一步的，为避免装置的材料对凝胶推进剂造成影响，本发明的出口焊接直通接头和入口焊接直通接头的材料选用1Cr18Ni9Ti，采用10FY5785-89焊接直通接头，锥度变径段的材料选用1Cr18Ni9Ti。

进一步的，为避免振动式粘度计在进行测量时，振动波打到内罐体内壁面，对测量结果产生影响，本发明的罐体内壁面与振动式粘度计的探头之间的距离不小于20mm。

进一步的，由于基于扭转微振荡阻尼式原理的振动粘度计的探头相比于其他类型的粘度计，具有良好抗压能力、密封性能，能够安装于管路进行在线测量，因此，本发明振动粘度计选用基于扭转微振荡阻尼式原理的粘度计。

进一步的，固定底座设置于罐体与出口焊接直通接头相对的另一侧面。

本发明与现有技术相比，所具有的优点是：

1、本发明的液体火箭发动机凝胶粘度现场校准加载装置，通过入口焊接直通接头和出口焊接直通接头能够连接于发动机管路，能够实现液体火箭发动机推进剂粘度的现场测量与校准。

2、本发明的液体火箭发动机凝胶粘度现场校准加载装置改变了现有的实验室校准装置的结构，在粘度测量准确性的提高上具有显著的进步，具体体现在：

2.1、本发明安装振动粘度计的NPT锥螺纹接头是与罐体固定连接的，相比于现有实验室的NPT锥螺纹接头通过支架支撑在罐体上方，具有很好的稳定性；

2.2、本发明的罐体是与不动基础固定连接的，固定底座可减小粘度计自身水平方向产生谐振，显著提高粘度测量精度；

2.3、本发明采用NPT锥螺纹接头，不仅起到连接安装的作用，而且能够有效确保振动式粘度计与罐体螺纹连接部位在较高供应压力情况下具有良好的密封性；

2.4、本发明采用锥度变径入口加注方式，可有效避免装置内模拟液加载过程中气泡的产生，避免压力对于粘度的影响。

2.5、本发明装置的排液出口焊接直通设置在整个罐体的高处，有利于模拟液填充整个加载装置罐体，使得振动式粘度计的测量探头能够完全浸入模拟液，并有足够的深度，确保测量的准确性。

3、本发明通过焊接直通连接模拟液供应系统，可实现凝胶模拟液的流动以及整个凝胶模拟液系统的增压保压。

附图说明

图1为实验室用粘度计校准装置结构图；

图2为本发明的介质加载装置的结构图；