[发明专利]低温推进剂火箭发动机的流量计标定系统及方法

说明书

本发明涉及低温推进剂火箭发动机，具体涉及一种低温推进剂火箭发动机的流量计标定系统及方法，以解决现有低温推进剂火箭发动机使用流量计进行流量测量时，流量计测量的精确性低，且只能进行短时间段的参考流量计标定的问题。本发明所采用的技术方案为：一种低温推进剂火箭发动机的流量计标定系统，包括依次连接的容器加注单元、容器、供应管路、称重单元、快速回收容器、称重加注回收单元和回收单元；容器加注单元用于连接槽车和容器；供应管路包括温度传感器和压力传感器，以及依次管路连接的第一隔离阀、参考流量计、标定流量调节手阀、竖直主管和N个圆周均布的水平管。本发明还提供一种低温推进剂火箭发动机的流量计标定方法。

技术领域

本发明涉及低温推进剂火箭发动机，具体涉及一种低温推进剂火箭发动机的流量计标定系统及方法。

背景技术

对于使用液氧、液氢、甲烷等低温推进剂的火箭发动机，在地面热试车点火试验中发动机预冷排放的气液混合状态时，需进行准确的流量测量，一般使用涡轮型流量计进行流量测量。涡轮型流量计在使用前需要进行流量标定，由于涡轮流量计的流量标定一般在检定中心进行流量标定，并且只能进行水介质流动下的流量标定。因此当将涡轮流量计应用在低温介质的流量测量前，需进行低温介质流动下的流量标定。

常规的流量标定方法一般是在工作现场进行涡轮流量计的流量标定，一般采用容器内流出液体量作为流量计标定的基础，先将流量计安装在容器的液体出口，再通过该容器的流量输出进行流量计的流量标定。为了确保准确，首先需将标定容器的容积进行准确测量，目前通常采用水标定法或激光测量仪法。水标定法是通过把容器里放满水，通过将水放置至一个可称重的容器，通过称重得到对应容器的高差，通过多次的标定，可完成容器内各个高度的实际容积的测量。激光测量仪法是通过激光测量仪测量容器的实际容积，并将容器中每个截面对应的加强筋等多余物的体积减去，获取容器的实际准确容积。

然后给标定容器注水，并插入一个可以准确测量低温介质液位的液位计，进行液位的测量。通过液位计初始零液位值与容器标定零位的对齐，可以在累积时间内获取比较准确的标定容器实际液体流量。当容器通过低温介质对流量计流量标定时，建立低温介质流量供应管路，将容器和流量计安装在供应管路上，通过对比一段时间内流出的容器容器内的介质量和该段时间内流量计叶轮的实际转过的圈数，可以获取流量计叶轮每转过一圈的介质体积流量，实现流量计的流量标定。

但是现有技术方案在使用中存在如下几个问题：

1、当容器测量容积时，若直接采用低温介质代替水，低温介质由于低温的收缩、蒸发及相关结构的不均匀变形，导致容器的容积与实际工作时的容积差异较大，对容器进行称重十分困难，进而导致流量计的流量标定数值存在较大误差。

2、当通过容器的流量对流量计的流量进行标定时，为保证低温介质液位计的工作准确，一般采用分节式电容液位计及或其它类似液位计，液位计一般不能同时兼顾水及实际低温介质，当液位计测量过水以后很难将水从其内部清理掉。因此标定时一般需将液位计拆除，采用激光等方法实现液位测量。液位标定完毕后，清理容器，重新安装液位计。再次测量时，同一液位计的零位对齐存在比较大的误差，或者使用不同液位计也存在较大误差。

3、在标定参考流量计时，常规的标定方法为了确保出口不憋压，一般采用敞开式排放低温介质的标定方式，针对液氢，甲烷等易爆炸介质危险性大、安全性差，进而只能进行短时间段的参考流量计标定，降低了参考流量计的平均流量计算方法的精度。

发明内容

本发明在于解决目前低温推进剂火箭发动机使用流量计进行流量测量时，若直接采用低温介质代替水，容器的容积与实际工作时的容积差异较大，对容器进行称重十分困难，并且需要安装液位计进行标定和测量，操作繁琐且误差较大，进而降低流量计测量的精确性，在标定参考流量计时，通过敞开式排放低温介质的标定方式，只能进行短时间段的参考流量计标定，降低了参考流量计的平均流量计算精度的问题，而提供一种低温推进剂火箭发动机的流量计标定系统及方法。

本发明所采用的技术方案为：