[发明专利]一种燃气流场压力测试系统工作频带试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种燃气流场压力测试系统工作频带试验装置及方法，属于燃气流场高温压力测试技术领域。本发明通过成本很低的空气弹簧和力锤，产生了上升时间和幅值可调的阶跃压力，实现了压力测试系统工作频带测试工作，这种装置造价低廉且携带、使用方便，可以满足绝大多用户对测试动态压力工作带宽的需求。

技术领域

本发明涉及一种燃气流场压力测试系统工作频带试验装置及方法，属于燃气流场高温压力测试技术领域。

背景技术

在运载火箭高温流场测试过程中，动态压力测试是由安装在发射台上的压力测试系统完成的，压力测试系统由引压管、隔热接头和动态压力传感器组成。高温燃气流场压力通过引压管和隔热接头传递到动态压力传感器中，由于“管腔效应”的存在，压力测试系统工作频带上限会随着引压管长度和连接方式的不同而快速下降。

现有技术中，压力测试系统工作频带测试工作一般采用厂家生产的激波管或动态压力标定系统，激波管或动态压力标定系统体积大，便携性差。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种燃气流场压力测试系统工作频带试验装置及方法，该试验装置及方法能够获取压力测试系统工作频带。

本发明的技术解决方案是：

一种燃气流场压力测试系统工作频带试验装置，该试验装置包括空气弹簧、力锤、标准压力传感器和数据采集系统；空气弹簧包括上安装面、下安装面和气囊，下安装面上有充气嘴、两个螺纹通孔；上安装面和下安装面固定安装在气囊的两端；气囊的内腔是封闭的；

标准压力传感器通过其中一个螺纹通孔固定连接在空气弹簧的下安装面上，待测试的压力测试系统通过另一个螺纹通孔固定连接在空气弹簧的下安装面上；

在空气弹簧上带有充气嘴的安装面上开两个螺纹通孔，其中一个用于固定连接标准压力传感器，即标准压力传感器能够测试到空气弹簧内部压力；另外一个螺纹通孔用于固定连接待测试的压力测试系统，即待测试的压力测试系统能够测试到空气弹簧内部压力，数据采集系统与待测试的压力测试系统连接，数据采集系统与标准压力传感器连接，即数据采集系统用于采集待测试的压力测试系统输出的压力信号和标准压力传感器输出的压力信号。

一种燃气流场压力测试系统工作频带试验方法，该方法的步骤包括：

(1)将待测试的压力测试系统固定连接到空气弹簧上，并给空气弹簧充气0.2-0.7MPa；

(2)使用力锤敲击空气弹簧的安装面(该安装面没有充气嘴)，敲击至少三次，每次敲击间隔时间不低于3s；

(3)数据采集系统采集到待测试的压力测试系统输出的压力信号和标准压力传感器输出的压力信号，并输出待测试的压力测试系统测试到的空气弹簧内部的压力曲线和标准压力传感器测试到的空气弹簧内部的压力曲线；

(4)读取待测试的压力测试系统测试到的空气弹簧内部的压力曲线上的阶跃时间t1和峰值p1，读取标准压力传感器测试到的空气弹簧内部的压力曲线上的阶跃时间t2和峰值p2；

(5)如果峰值p1和峰值p2的相差1％以内，则待测试的压力测试系统的工作响应时间不高于t2，即待测试的压力测试系统的工作频带不低于1/t2；如果峰值p1和峰值p2的相差超过1％，则待测试的压力测试系统的工作响应时间高于t2，即待测试的压力测试系统的工作频带低于1/t2；

改变步骤(2)中力锤的材料可以改变空气弹簧内部的压力阶跃时间，力锤的材料可以为金属、塑料、硬橡胶、软橡胶；

改变步骤(1)中空气弹簧中的充气压力可以改变空气弹簧内部的压力阶跃时间；

在使用力锤敲击时也可以将空气弹簧用支架进行固定。

峰值p1和峰值p2的差值的计算方法为：(p1-p2)/p1。