[发明专利]航天发动机试车台现场校准系统及其测控单元校准方法

说明书

本发明提供了一种航天发动机试车台现场校准系统及其测控单元校准方法，该流量测量现场校准系统包括燃料供应单元、涡轮流量计组件、发动机试车台、测控单元、现场校准组件，其中，现场校准组件包括依次相连接的减压单元、消气单元、被动式体积管，减压单元用于降低管线中的燃料压力，消气单元用于去除管线内的燃料中的气体，被动式体积管用于采集管线内流量的体积以用于校准涡轮流量计组件。涡轮流量计组件一端与燃料供应单元连接，另一端可选择地与发动机试车台或现场校准组件中的减压单元连接。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中由于振动、压力、气泡等发动机试车台现场环境因素影响造成的发动机流量现场测量准确度低的技术问题。

技术领域

本发明涉及流量计量技术领域，尤其涉及一种航天发动机试车台现场校准系统及其测控单元校准方法。

背景技术

航天发动机试车台的地面模拟试验是航天发动机研制系统工程重要组成部分，其中，流量是评估航天发动机功能、性能及稳定性的重要参数之一。流量的准确测量对确定航天发动机性能至关重要，其测量值直接用于计算航天发动机推力、混合比和特征速度等主要性能参数，也是确定弹载推进剂量、弹体贮箱容积等参数的主要依据，决定着航天发动机的工作时间，导弹的飞行速度、射程等重要指标，因此近年来航天发动机试车台对流量的测量精度越来越高，由原来普通试车台1.0％的流量精度需求提升到0.5％。

现有的航天发动机试车台都含有大量流量计，这些流量计主要为涡轮流量计，所使用的介质包含煤油、滑油等，这些介质在燃料泵和高压气体作用下进入管道，因此介质中含有一定量气泡等杂质，在试验时还会有管道振动存在，对航天发动机试车台流量测量系统精度产生影响。目前，航天发动机试车台流量测量系统的校准工作通常是在实验室开展，即将流量计拆卸送到实验室进行，但在实际使用过程中，按校准后的流量计测得的流量与实际流量有所差别，一台精度等级为0.5级的流量计，实际现场使用时引起的误差可增至±5％至±10％，造成了航天发动机试车台流量测量误差过大，对航天发动机的推进剂量、贮箱容积的设计产生影响，进而对航天发动机的工作时间，导弹的飞行速度、射程产生重要影响。同时，现场试验条件复杂，流量计难于拆卸运输，尚未开展流量测量系统现场校准工作。

发明内容

本发明提供了一种航天发动机试车台现场校准系统及其测控单元校准方法，能够解决现有技术中由于振动、压力、气泡等航天发动机试车台现场环境因素影响造成的航天发动机流量测量准确度低的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种航天发动机试车台流量测量现场校准系统，航天发动机试车台流量测量现场校准系统包括：燃料供应单元，燃料供应单元用于为航天发动机试车台流量测量现场校准系统提供燃料；涡轮流量计组件，涡轮流量计组件与燃料供应单元管线连接，涡轮流量计组件用于测量管线内燃料的流量；发动机试车台和测控单元，发动机试车台和测控单元相连接，测控单元用于对发动机试车台和涡轮流量计组件的流量数据进行采集；现场校准组件，现场校准组件与燃料供应单元相连接，现场校准组件包括依次相连接的减压单元、消气单元和被动式体积管，减压单元用于降低管线中的燃料压力，消气单元用于去除管线内的燃料中的气体，被动式体积管用于采集管线内燃料的体积以用于校准涡轮流量计组件；其中，涡轮流量计组件可选择地与发动机试车台或现场校准组件中的减压单元连接，当现场校准系统处于正常试车工作状态时，涡轮流量计组件与发动机试车台连接；当现场校准系统处于第一测量状态时，所述涡轮流量计组件与所述现场校准组件中的所述减压单元连接，所述现场校准组件用于对所述涡轮流量计组件进行校准。

进一步地，现场校准组件还包括：质量流量计和电动开关阀，电动开关阀分别与消气单元和质量流量计连接，电动开关阀用于控制现场校准组件管线内燃料的开闭，质量流量计与被动式体积管连接，质量流量计用于测量现场校准组件管线内燃料的质量流量；电动调节阀，电动调节阀分别与被动式体积管和燃料供应单元连接，电动调节阀用于控制管线内燃料流量的大小。

进一步地，现场校准组件还包括数控系统，数控系统分别与被动式体积管以及涡轮流量计组件连接以采集被动式体积管以及涡轮流量计组件数据，现场校准组件根据所采集的数据以对涡轮流量计组件进行校准。