[发明专利]适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量设备及方法

说明书

本发明提供了一种适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量设备及方法，其特征在于，包括：控制单元、设备控制台2、液位测量单元4、可调接水管5以及接水罐6；所述控制单元与设备控制台2相连；所述控制单元与液位测量单元4相连；所述液位测量单元4与接水罐6紧固连接；所述液位测量单元4与可调接水管5相连；液位测量单元4的数量为一个或者多个。本发明具有设备结构简单、场地适应性强、通道拓展便捷、人为干扰因素少、测量精度高等优点，可显著提高液体火箭发动机喷注器边区冷却流量测量的工作效率。

技术领域

本发明涉及自动化测量设备领域，具体地，涉及一种适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量设备及方法，尤其是火箭发动机喷注器边区流量自动化测量设备。

背景技术

液体火箭发动机工作时，燃烧室内产生高温高压燃气，燃气温度可达3000K以上，远高于现有材料体系的许用温度。为保证发动机长时间可靠工作，必须采取有效的冷却措施，确保发动机工作温度在原材料许用温度范围内。液膜冷却是降低火箭发动机工作时燃烧室温度水平的一种常用方法，其工作原理为在喷注器周边布置边区孔引入冷却剂，冷却剂射流在燃烧室内壁面形成一层冷却液膜，以防止暴露在高温燃气中的推力室壁面过热。冷却液膜流量的大小及其均匀性都直接影响到发动机工作的可靠性，需要对其进行严格控制。因此，在发动机生产测试过程中，通常需要对喷注器边区冷却流量及均匀性进行检测。目前火箭发动机喷注器液流试验时，主要采用人工收集法，靠人工收集液体介质，并采取人工计时和称重，需多人手持收集器皿，进行人工收集各边区冷却孔的流量。以某火箭发动机喷注器为例，共有48只边区冷却孔，进行边区冷却流量测试时，依靠人工手持器皿收集，受测试条件限制至少需要1人控制、4人同时持杯进行6次收集才能完成48只边区孔的一遍流量测量，受个体反应、技能等因素影响，该方法的测量精度及工作效率普遍较低。

专利文献102628701B公开了一种喷水装置宽向流量均匀性在线测量装置，其特征在于，所述在线测量装置包括：集水箱本体3，沿着所述集水箱本体3的长度方向设有开口，所述开口的长度与箱体长度相等，所述开口宽度为200～300mm，在所述开口上设置可打开和关闭的集水箱盖4，在所述集水箱本体3底部设有出水管，在所述出水管上设有阀门6；底座5，在所述底座5上固定有卡槽2，所述卡槽2设有多个圆孔，所述集水箱本体通过螺栓固定在所述圆孔处。该专利并不能很好的适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量，而加入人工手动测量，受个体反应、技能等因素影响，测量精度及工作效率普遍较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量设备及方法。

根据本发明提供的一种适用于火箭发动机喷注器边区流量的测量设备，包括：控制单元、设备控制台2、液位测量单元4、可调接水管5以及接水罐6；所述控制单元与设备控制台2相连；所述控制单元与液位测量单元4相连；所述液位测量单元4与接水罐6紧固连接；所述液位测量单元4与可调接水管5相连；液位测量单元(4)的数量为一个或者多个。

优选地，液位测量单元4包括：液位传感器41、感应浮子42、测量管43、第一电磁阀441、进水口45、第一排水口461、安装支座47；所述液位传感器41位于液位测量单元4的一端，液位传感器41与安装支座47相连；所述感应浮子42设置于测量管43内，所述测量管43与支座47相连；所述第一电磁阀441与测量管43相连，第一电磁阀441与第一排水口461相连；所述第一排水口461位于液位测量单元4的另一端，第一排水口461设置于测量管43的正下方；所述安装支座47与接水罐6紧固连接，安装支座47与接水罐6的边缘相接触；所述进水口45与可调接水管5相连，进水口45能够移动接水；所述进水口45、第一排水口461与测量管43相连。

优选地，液位测量单元4还包括：第二排水口462、第二电磁阀442以及第三电磁阀443；所述第二排水口462、第二电磁阀442以及第三电磁阀443与测量管43相连，所述第二排水口462、第二电磁阀442以及第三电磁阀443设置于液位测量单元4中靠近进水口45的位置。