[发明专利]液体火箭发动机凝胶粘度现场校准测量系统及方法

说明书

本发明涉及液体火箭发动机凝胶粘度现场校准测量系统及方法，该系统作为液体火箭发动机试验振动粘度计的现场校准、试验测量之用，系统由凝胶介质加载装置、模拟液供应容器、模拟液回收容器、恒温舱、振动粘度计及相关管路附件等部分组成。凝胶介质加载装置包括罐体，罐体垂直放置，罐体的上端安装有NPT转接头，NPT转接头用于安装被测试振动粘度计；罐体的下端设置有锥度变径段，锥度变径段的大端与罐体连接，锥度变径段的小端设置有入口焊接直通接头；罐体的侧壁靠近上端部位设置有出口焊接直通接头。本发明能够实现液体火箭发动机的现场测量与校准，消除了实验室测量的介质物理特性、温度、粘度与现场的差异，提高了液体火箭发动机凝胶推进剂粘度测量的准确性。

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试验中凝胶推进剂粘度校准测量系统及方法。

背景技术

液体火箭发动机多使用粘度计进行粘度测量。计量部门标校粘度计使用的介质与试验现场试车时使用的介质物理特性、温度、粘度均不同，校验的粘度计的使用环境尤其是温度存在差异，这些因素均会影响粘度测量的准确性，造成液体火箭发动机凝胶推进剂粘度测量的技术难题。

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式粘度计直接校准，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

为了克服现有实验室振动式粘度计测量装置精度低的技术问题，本发明提供一种液体火箭发动机凝胶粘度现场校准测量系统及方法。

本发明的技术解决方案如下：

液体火箭发动机凝胶粘度现场校准测量系统，其特殊之处在于：包括凝胶介质加载装置1、模拟液供应容器2、模拟液回收容器3、质量流量计6、观测管路5、主回收管路7、回收流道8及恒温舱4；

所述凝胶介质加载装置1上安装有被测试振动式粘度计21；

所述模拟液供应容器2的出口与凝胶介质加载装置1的入口连接，所述凝胶介质加载装置1与质量流量计6、观测管路5、回收流道8依次串联，回收流道8的出口与模拟液回收容器3的入口连接；

所述模拟液供应容器2的出口处还设置有第一阀门26；

所述质量流量计6与观测管路5之间还设置有第二阀门30；

所述观测管路5与回收流道8之间还设置有第三阀门28；

模拟液回收容器3的入口处还设置有第四阀门27；

所述质量流量计6的出口通过主回收管路7与回收流道8连接，所述主回收管路7与回收流道8之间还设置有第五阀门29；

所述凝胶介质加载装置1、模拟液供应容器2、质量流量计6、观测管路5、主回收管路7、回收流道8、第一阀门26、第二阀门30、第三阀门28、第四阀门27及第五阀门29均置于恒温舱4中。

进一步地，为消除加载装置本身的结构及安装对振动式粘度计的测量产生影响，本发明的凝胶介质加载装置1包括罐体，所述罐体垂直放置，所述罐体的上端安装有NPT转接头22，所述NPT转接头22用于安装被测试振动式粘度计；