[发明专利]一种固体火箭发动机界面粘接胶液检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种固体火箭发动机界面粘接胶液检测装置及检测方法，检测装置包括分布式光纤、加热电阻丝、测温仪、供电单元及数据处理单元，加热电阻丝与分布式光纤同步设置，加热电阻丝用于将分布式光纤加热至指定温度，加热电阻丝和分布式光纤组合成胶液检测光缆，胶液检测光缆在胶液灌注之前铺设于界面间隙内，能够检测界面内任意一点的胶液状态，供电单元用于给加热电阻丝供电，分布式光纤与测温仪连通，测温仪用于检测界面内整段分布式光纤的温度，通过数据处理单元分析后获取整个灌胶界面的胶液分布云图。该检测装置以分布式光纤为基础进行检测，检测精度高，结构简单，实施成本低，可以直接观察到粘接界面的胶液灌注质量。

技术领域

本发明涉及固体火箭检测技术领域，尤其是一种固体火箭发动机界面粘接胶液检测装置及检测方法。

背景技术

固体火箭发动机在制造过程中，灌胶粘接的界面往往是质量风险较高的区域，如果出现胶液空洞，将降低界面粘接强度、拉高界面应力，直接威胁界面长期粘接可靠性，甚至出现脱粘、异常变形等严重后果，破坏火箭发动机结构完整性。因此，避免粘胶界面的质量缺陷是固体火箭发动机检测领域的关键问题。但是，由于界面空间狭小，在灌胶过程中无法观测，导致界面最终的胶液分布状态和是否存在空洞不得而知，埋下了质量风险隐患。工业CT是固体火箭发动机检测的主流手段，但是，为了使用工业CT，需要对固体火箭发动机进行复杂的吊装、移动、调整工作，效率低、人力物力消耗大，并且还伴有磕碰的安全风险。因此，亟需发展方便、快捷的新型界面胶液检测技术，提升固体火箭发动机制造质量检测水平。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种固体火箭发动机界面粘接胶液检测装置及检测方法，该检测装置以分布式光纤为基础进行检测，检测精度高，结构简单，实施成本低，通过灌胶界面与空洞界面处分布式光纤的降温差来建立整个灌胶界面的胶液分布云图，可以直接观察到粘接界面的胶液灌注质量。

一种固体火箭发动机界面粘接胶液检测装置，包括分布式光纤、加热电阻丝、测温仪、供电单元及数据处理单元，所述加热电阻丝与分布式光纤同步设置，加热电阻丝用于将分布式光纤加热至指定温度，所述加热电阻丝和分布式光纤组合成胶液检测光缆，胶液检测光缆在胶液灌注之前铺设于界面间隙内，能够检测界面内任意一点的胶液状态，所述供电单元用于给加热电阻丝供电，所述分布式光纤与测温仪连通，所述测温仪用于检测界面内整段分布式光纤的温度，通过数据处理单元分析后获取整个灌胶界面的胶液分布云图。

作为上述技术方案的优选，所述加热电阻丝紧贴分布式光纤并列设置或者均匀缠绕在分布式光纤上。

作为上述技术方案的优选，所述胶液检测光缆呈迂回型布设于检测界面内。

作为上述技术方案的优选，所述测温仪采用基于差分脉冲对原理的布里渊光纤测量仪、基于脉冲预泵浦原理的布里渊光纤测量仪及基于瑞利散射光原理的光纤测量仪中的任意一种。

一种用于上述固体火箭发动机界面粘接胶液检测装置的检测方法，数据处理单元的具体工作流程为：

步骤一，在加热电阻丝加热之前，数据处理单元与测温仪连接，获取分布式光纤的原始数据；

步骤二，获取分布式光纤基准温度数据，加热电阻丝通电加热分布式光纤至恒定温度，数据处理单元将此时分布式光纤的检测数据设定为基准数据，表示为D₀＝[L₀,T₀]，L₀代表分布式光纤长度，表达式为L₀＝(l₁ l₂ … l_n),l_i代表分布式光纤第i(i＝1,2,…,n)个测点对应的光纤长度，T₀代表光纤温度测量值，表达式为T₀＝(t₁ t₂ … t_n),t_i代表分布式光纤在长度l_i位置对应的温度测量值；