[发明专利]一种燃料推进剂全自动混合配制机构

说明书

本发明公开了一种燃料推进剂全自动混合配制机构，包括外部机构、内部机构、以及下位机控制系统，该外部机构包括机构结构箱体，布设在箱体顶部的箱体密封盖，依次布设在箱体各个侧面的排气管道、排气净化处理模块、电箱、不锈钢电动阀门、以及冷暖气输送管、空调外机；布设在箱体底部的机构脚轮；该内部机构设有多个用不锈钢夹芯板隔开的物理分区：依次为原料存储区域、试剂混合区域、成品存储区域、全自动电位滴定检测区域；所述原料存储区域设有多组原料储存罐、流量可控蠕动泵；本发明可在无人值守条件下进行相关液体混合推进剂的批量生产，精度控制系统将普通自动化生产线离不开的人工操作环节改造为全自动电位滴定仪采集，实现了闭环控制。

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，尤其涉及一种适用但不限于立方体卫星的一种燃料推进剂全自动混合配制机构。

背景技术

随着小型化技术的进步，立方体卫星单星性能取得显著提升。虽然相对大型卫星，立方体卫星仍在空间分辨率、指向精度、数据传输速率等性能上存在较大差距，但由于其低成本、研制周期短、可批量部署的特点，组成星座后系统具有全球覆盖、高重访率的特性，使其可短时间内实现全球覆盖，并可满足特定区域快速更新数据以及通信响应需求。因此，立方体卫星的应用也日渐增多，在对地观测、通信、科学与技术试验等多个应用领域都发挥了独特的作用。

目前卫星的标准推进剂是肼(联氨)类燃料，毒性很大，暴露在高浓度肼中会导致一系列健康问题，包括对肝脏、肾脏和中枢神经系统的损害。如果肼在卫星还在地面时泄漏，其毒性和爆炸性可能会成为一个公共安全问题。

从2016年开始，美国CU Aerospace(CUA)公司开始开发一种过氧化氢/乙醇单组元推进剂，目前其开发的代号为CMP-X单元推进剂，已通过了联合国爆炸物分类测试和航空运输认证。与此同时，最近的试验结果表明，使用CMP-X能够采用标准不锈钢制造推力器，避免使用HAN或ADN推力器通常采用的昂贵难熔金属部件。CMP-X推挤剂是一种由乙醇、过氧化氢、水组成的混合物，针对该种类型推进剂设计一种推进剂全自动混合配制机构方案具有较强现实意思与较大的市场的价值。

CMP-X类推进剂属于易燃易爆产品，部分化学试剂本身具有毒性、腐蚀性、挥发性、易燃易爆性或不同试剂混合过程中发生相应化学反应可能出现有毒气体挥发、燃烧、爆炸等现象。现有技术大多仍采用试验室制备方式进行制备，通过人工手动调配混合各种化学试剂。虽然调配人员穿着特殊防护服等设备，但仍具有较大的生产安全隐患。

自动化设备取代人工的难点在于：(1)需确保CMP-X类易燃易爆推进剂生产全过程不需要人工参与；(2)需确保事故隐患发生时不需要人工参与而由系统自动处理；(3)大批量配制混合试剂的同时实现较高的配比精度控制。

相比于普通自动化设备区别在于，普通自动化设备并非完全自动化，部分环节仍需人工参与，而CMP-X类推进剂的生产要求高集成化、高自动化、高智能化、完全避免人工参与。所述高自动化，就是将普通自动化设备中需人工介入环节也由设备自动完成，例如将传统设备必不可少的人工进行滴定液采集的环节也封闭在机构内由设备自动采样检测；所述高安全性和高智能化，就是该系统工作状态下是一个全封闭系统，当事故隐患发生时，不需要人工到现场排查隐患，而是由系统自动判断隐患的节点所在，并且自动进行隐患处理，防止事故的进一步蔓延。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出一种燃料推进剂全自动混合配制机构，目的在于实现易燃易爆生产线当事故隐患发生时完全不需要人工参而自动排出隐患、以及将普通自动化生产线实验室人工采集标本的环节也纳入全自动化管理，从而实现了实时采集标本并实时调整控制、由阶段控制改进为闭环实时控制，并且避免有毒物质对人体伤害。

本发明为解决其技术问题采用以下技术方案：