管12相連部分直徑為4.6mm。
[0028]所述的測壓管12為?5/DN4.5的聚四氟乙烯軟管，一端與Φ4.6的壓力測量探頭11過盈配合，另一端與壓力傳感器13的測壓口連接，測壓口連接處的直徑略大于測壓管12的直徑。測壓管12長度為400-600mm。
[0029]壓力傳感器13采用MSTACE 761系列微差壓變送器，量程為O?30KPa，精度為0.1 %FS，自帶兩個Φ 3/16〃的塔形機械接口。一端為測壓口，另一端為參考端壓力測量接口。測壓口與測壓管12連接，并在接口處涂抹適量低溫膠，保證連接可靠。
[0030]公共參考端設(shè)置在真空艙的遠端，公共參考端壓力測量接口與參考端測壓管14連接，參考端測壓管14延伸至真空艙的遠端，公共參考端設(shè)置參考端真空壓力傳感器2，采用CPCA壓力傳感器測量公共參考端的壓力，量程為1KPa，精度為0.I %FS。
[0031]供電裝置3為直流穩(wěn)壓電源，供電電壓為12-36VDC，試驗中采用24VDC的供電電壓。
[0032]轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)4包括艙內(nèi)活動電纜41，過艙接插件42和艙外活動電纜43。過艙接插件42連通艙內(nèi)活動電纜41和艙外活動電纜43，壓力傳感器13采集到的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)4傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)5，供電裝置3通過轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)4向壓力傳感器13供電。
[0033]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5包括轉(zhuǎn)接電纜和穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置，穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置的電校準精度為0.05 %，采用PC1-GPIB總線結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)最大采樣率為單通道lOKS/s，采用主從機箱配置，最大通道數(shù)可達4096個，單機箱容量為16插槽，128通道，可以根據(jù)需要進行單機箱或多機箱級聯(lián)的靈活配置。工控機6通過通訊電纜與穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)采集裝置相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析處理、存儲、顯示、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)報告生成等功能，通訊電纜可以是USB接口的通訊電纜或GPIB接口的通訊電纜。
[0034]空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)的測量過程，包括以下步驟:
[0035](I)將測量探頭11通過其上的螺母旋進導流錐9的通孔中；檢查測壓管12與壓力傳感器13的測壓口的連接密封性，檢查參考端測壓管14與壓力傳感器13的參考端口的連接密封性，保證氣流可以順利通過；
[0036](2)發(fā)動機8點火過程中，在噴口處將會形成向外部環(huán)境自由膨脹的真空羽流，真空羽流按導流錐9的結(jié)構(gòu)形狀不斷擴散；
[0037](3)導流錐9的表面開有的M6xl的螺紋孔，用以測量到羽流的壓力變化情況；
[0038](4)羽流場真空微差壓通過測量探頭11、測壓管12傳遞到壓力傳感器13的測壓口，由壓力傳感器13測量羽流壓力的分布及變化情況；
[0039](5)壓力傳感器13的參考端口連接參考端測壓管14，并延伸至真空艙7遠端，參考端真空壓力傳感器15測量參考端壓力變化；
[0040](6)壓力傳感器13的測壓口與參考端口之間的壓力差值即為羽流場的真空微差壓變化情況；
[0041](7)壓力傳感器13測得的真空微差壓通過轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)4傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)5，同時供電裝置3通過轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)4向壓力傳感器13供電。壓力傳感器13的接線端與艙內(nèi)活動電纜41直接相連，艙內(nèi)活動電纜41與艙外活動電纜43通過過艙接插件42連接，艙外活動電纜43與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5直接連接；
[0042](8)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5與對采集到的真空微差壓進行測量，同時，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5與工控機6連接；
[0043](9)工控機6對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進行實時顯示、存儲、調(diào)用和后續(xù)處理。
[0044]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，其特征在于，包括供電裝置(3)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(5)、工控機(6)、過艙接插件(42)、真空艙(7)以及置于真空艙(7)內(nèi)的壓力前端測量單元、公共參考端壓力傳感器(2)和導流錐(9);被測的發(fā)動機(8)置于所述真空艙(7)內(nèi)；所述過艙接插件(42)安裝在真空艙(7)的艙壁上； 其中，所述壓力前端測量單元包括壓力傳感器(13)、測壓管(12)和壓力測量探頭(11); 所述導流錐(9)為圓錐面鋁板，布置在發(fā)動機(8)火焰來流方向；導流錐(9)的錐角為20°，圓錐面的上表面包有隔熱材料，導流錐(9)沿圓錐面的垂直方向加工有多個通孔，用于安裝所述壓力測量探頭(11)的一端;壓力測量探頭(11)的另一端通過測壓管(12)接在所述壓力傳感器(13)的測壓端口；壓力傳感器(13)的參考端口通過參考端測壓管(14)接所述公共參考端壓力傳感器(2);所述公共參考端壓力傳感器(2)置于所述真空艙(7)內(nèi)遠離發(fā)動機(8)的一端； 所述供電裝置(3)通過所述過艙接插件(42)為各個所述壓力傳感器(13)供電；各壓力傳感器(13)測得的發(fā)動機(8)噴口壓力數(shù)據(jù)通過所述過艙接插件(42)送至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(5);數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(5)將接收到的壓力數(shù)據(jù)送入所述工控機(6)。2.如權(quán)利要求1所述的一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力測量探頭(11) 一端外表面加工有螺紋孔，與所述導流錐(9)上加工的所述通孔的內(nèi)螺紋配合;壓力測量探頭(11)旋入所述通孔后，前端端部與導流錐(9)的圓錐表面平齊。3.如權(quán)利要求2所述的一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力測量探頭(11)上設(shè)置有螺母。4.如權(quán)利要求2所述的一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力測量探頭(11)上與導流錐(9)相對的一端連接所述測壓管(12);所述測壓管(12)為聚四氟乙烯軟管，測壓管(12)通過過盈配合的方式套接在壓力測量探頭(11)上。5.如權(quán)利要求1所述的一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述導流錐(9)的厚度為6_，底面直徑為lm，高180_。6.如權(quán)利要求1所述的一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，其特征在于，壓力測量探頭(11)與導流錐(9)的連接處涂抹低溫膠。7.如權(quán)利要求1所述的一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器(13)采用BESTACE 761系列微差壓變送器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空間發(fā)動機羽流場真空微差壓測量系統(tǒng)，通過采用錐面導流錐，并在其表面開有多個通孔安裝傳感器，可準確測量不同空間分布的發(fā)動機火焰壓力；將導流錐加工成錐面，可避免高熱量氣體迅速反彈破壞發(fā)動機噴管。
【IPC分類】G01L13/06
【公開號】CN105675202
【申請?zhí)枴緾N201610022015
【發(fā)明人】曹純, 凌思睿, 張偉, 馬軍強, 李志剛, 管理, 耿衛(wèi)國, 朱子環(huán), 于濤, 丁博深, 陳鋒
【申請人】北京航天試驗技術(shù)研究所
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月13日