[发明专利]一种液氧煤油发动机用高温气体流量计校准装置及方法

说明书

本发明属于高温流量计校准技术领域，一种液氧煤油发动机用高温气体流量计校准装置及方法，解决了目前液氧煤油发动机在地面试验时，发动机蒸发器出口高温气体流量计无法实流校准的问题。计校准装置包括高温输入气路、常温输入气路、检测气路、高温输出气路及常温输出气路；采用高温开关阀配合实现了音速喷嘴气体流量标准装置高温/常温状态切换，可实现对高温流量计及常温流量计的校准全覆盖。

技术领域

本发明属于高温流量计校准技术领域，涉及一种液氧煤油发动机用高温气体流量计校准技术。

背景技术

在液氧煤油发动机地面试验中，为了模拟发动机实际工作时的状态，在试车系统增加液氧蒸发器系统来满足给液氧系统增压的需求。而液氧煤油发动机热试车过程中的蒸发器气体流量是火箭贮箱增压能力是否满足飞行要求的关键参数，影响着火箭发射的成败，因此，在液氧煤油发动机的地面试验中，要实现对蒸发器气体流量的准确测量。目前液氧煤油发动机试验系统的蒸发器的气体出口温度为150℃，出口流量为300m³/h，试验系统采用孔板流量计进行测量。

但是目前对气体流量测量系统中的流量测量元件通常使用常温、低压空气介质进行校准，当孔板等测量元件工作在高温状态时，其性能会随温度发生变化，导致零漂并影响灵敏度系数，若使用常温状态下校准系数进行测量，会带来较大的测量误差。同时，测量元件因材料、工作原理等不同，其从常温状态到高温状态的变化规律也无法准确获得，难以使用常温状态下的校准系数对测量数据进行修正。因此，只有通过高温校准的方式才能实现高温气体的精确测量。

目前能产生气体温度到150℃，出口流量为300m³/h的高温气体流量标准装置非常少，现有蒸汽流量站，但产生的也不是高温空气，而是水蒸汽，不但介质不能满足液氧煤油发动机地面试验用高温气体流量计的要求，而且温度不可调，无法对高温气体流量计进行校准。

发明内容

本发明的目的是提供一种液氧煤油发动机用高温气体流量计校准装置及方法，解决了目前液氧煤油发动机在地面试验时，发动机蒸发器出口高温气体流量计无法实流校准的问题。

本发明所采用的技术方案是提供一种液氧煤油发动机用高温气体流量计校准装置，其特殊之处在于：包括高温输入气路、常温输入气路、检测气路、高温输出气路及常温输出气路；

所述高温输入气路包括依次设置在管线上的空压机、比例调节阀、电加热器组件、高温气体储气罐、稳压罐及第一高温开关阀；所述常温输入气路包括依次设置在管线上的真空泵组、音速喷嘴、真空缓冲罐及第二高温开关阀；所述检测气路包括依次设置在管线上的第一压力变送器、音速喷嘴器组、第一温度变送器、第二压力变送器及第二温度变送器，其中第二压力变送器与第二温度变送器之间用于连接被检流量计；所述高温输出气路包括依次设置在管线上的第三高温开关阀及第一消音器；所述常温输出气路包括依次设置在管线上的开关阀及第二消音器；

所述开关阀与第一高温开关阀均与第一压力变送器连接；所述第三高温开关阀及第二高温开关阀均与第二温度变送器连接。

进一步地，上述电加热器组件包括多个SWDR管道加热器；多个SWDR管道加热器以环形排布的方式固定在管道外壁。

进一步地，第二压力变送器与第二温度变送器之间设有夹表器。

本发明还提供一种利用上述的液氧煤油发动机用高温气体流量计校准装置实现高温气体流量计校准的方法，包括以下步骤：

S1、判断被校流量计是高温流量计还是常温流量计，若为高温流量计，执行步骤S2-S4；若为常温流量计，执行步骤S5-S7；

S2、开启第一高温开关阀与第三高温开关阀；关闭开关阀与第二高温开关阀；

S3、启动空压机，调节调节阀的开度；通过电加热器组件组件将气体加热到预设温度；