[发明专利]一种等离子体点火实验装置及方法

权利要求书

1.一种等离子体点火实验装置，其特征在于，用于测量ADN基单组元推力器(17)在等离子体点火及工作过程中的参数变化，其包括：

供给系统，包括连接在所述ADN基单组元推力器(17)上的供液管路和供气管路，所述供气管路用于给所述ADN基单组元推力器(17)提供惰性气体以产生放电等离子体，所述供液管路用于给所述ADN基单组元推力器(17)提供ADN基推进剂；

激光诊断系统，用于给所述ADN基单组元推力器(17)的光学测试窗口提供理论激发波长的激光诱导荧光；

数据采集系统，用于采集所述ADN基单组元推力器(17)点火及工作过程中的实验参数和燃烧产物的分布情况并进行分析处理；

所述数据采集系统包括压力变送器a(15)、压力变送器b(10)，热流管(301)、温度传感器(302)、数据采集卡(303)、质量流量计(13)、温控仪(304)、ICCD(305)、显微镜头(306)和计算机(307)；

所述压力变送器a(15)和所述压力变送器b(10)分别连接在所述ADN基单组元推力器(17)的两个供气供液管的进口管路上，且分别与电磁阀a(14)和电磁阀b(9)连接；

所述热流管(301)缠在所述ADN基单组元推力器(17)的催化段外壁上作为使用催化剂时的预热装置；

所述温度传感器(302)设置在所述ADN基单组元推力器(17)的燃烧室外壁；

所述质量流量计(13)接在所述供气管路中；

所述温控仪(304)用于设定热流管(301)的温度以及显示温度传感器(302)的数值；

所述显微镜头(306)的后端与所述ICCD(305)相接，所述显微镜头(306)的前端装配有与所述光学测试窗口接收的激光相应波段的滤色片(308)，且所述显微镜头(306)设置在所述光学测试窗口外侧拍摄获取燃烧室的图像信息；

所述数据采集卡(303)连接并接收所述电磁阀a(14)、所述电磁阀b(9)、压力变送器a(15)、所述压力变送器b(10)和所述温度传感器(302)所采集的数据；所述计算机(307)连接并接收所述数据采集卡(303)、所述ICCD(305)和所述质量流量计(13)所采集的数据。

2.根据权利要求1所述的等离子体点火实验装置，其特征在于，所述供气管路包括依次连接的高压气瓶(1)、减压阀(2)、针阀a(11)、止回阀a(12)和电磁阀a(14)，所述电磁阀a(14)连接在所述ADN基单组元推力器(17)的一个供气供液管上，所述高压气瓶(1)用于供给惰性气体；

所述供液管路包括依次连接的ADN储罐(3)、针阀b(4)、过滤器(6)、止回阀b(7)和电磁阀b(9)，所述电磁阀b(9)连接在所述ADN基单组元推力器(17)的另一个供气供液管上，所述ADN储罐(3)用于供给ADN基推进剂。

3.根据权利要求1所述的等离子体点火实验装置，其特征在于，所述激光诊断系统包括Nd:YAG固体激光器(201)、染料激光器(202)、波长计(203)和光路调节系统(204)，所述Nd:YAG固体激光器(201)输出固定波长的激光对所述染料激光器(202)进行泵浦，并将所述染料激光器(202)输出的激光调谐至理论激发波长附近进行扫描，所述波长计(203)用于记录信号最强处的波长，并对输出激光的波长进行实时监测，通过光路调节系统(204)调整激光诱导荧光使之经过所述ADN基单组元推力器(17)的光学测试窗口；

所述Nd:YAG固体激光器(201)通过DG645信号发生器(205)触发。

4.根据权利要求2所述的等离子体点火实验装置，其特征在于，在所述减压阀(2)的输出端和所述针阀a(11)的进口端外接调压阀(16)，且所述减压阀(2)与所述针阀a(11)直接连接。

5.根据权利要求2所述的等离子体点火实验装置，其特征在于，在所述止回阀b(7)和所述电磁阀b(9)之间外接手动阀(8)，所述止回阀b(7)和所述电磁阀b(9)直接连接。

6.根据权利要求2所述的等离子体点火实验装置，其特征在于，在所述针阀b(4)和所述过滤器(6)之间外接贮箱放空阀(5)，所述针阀b(4)和所述过滤器(6)之间连接。