[发明专利]一种双组元液体推进剂液面高度测控装置

说明书

一种双组元液体推进剂液面高度测控装置，包括发动机储液罐，发动机储液罐的顶部安装有喷淋器，喷淋器通过电动胶管阀和料斗连接，发动机储液罐内部垂直放置有压力测试板，压力测试板固定有压力传感器组，压力传感器组的信号输出通过数据传输线和数据处理器的输入连接，数据处理器的第一输出和电动阀门控制系统的输入连接，电动阀门控制系统的输出和电动胶管阀的控制连接，数据处理器的第二输出和液晶显示器的输入连接，本发明既能实时自动测量互不相溶的双组元液体的液面高度，还能根据液面位置状况自动控制液体浇注的速度，且测量结果不受温度和气体压力等环境因素的影响，测量的准确性更高。

技术领域

本发明属于液面高度测控制技术领域，具体涉及一种双组元液体推进剂液面高度测控装置。

背景技术

液体火箭作为载人航天技术和军事武器的重要载体，具有速度高、航行距离远的特点。按照所包含的液体组元数目，液体火箭的推进剂可分为单组元和双组元推进剂。现代液体推进剂火箭发动机几乎无一例外地采用双组元液体推进剂，这是因为相比于单组元液体推进剂，双组元液体推进剂的性能和安全性更高，也便于调节。

火箭发动机推进剂的浇注总量具有极为严格的要求，浇注过少无法完成飞行任务，过多又会使火箭总体质量加大，增加飞行成本。因此，当发动机壳体内需浇注两种或两种以上推进剂液体时，需即时了解下料速度及液面位置状况，以便能够定量控制下料速度，最终实现“定点”、“定容”浇注。

目前液面高度的测量装置和方法有很多，如公开号为CN 102809407A的中国发明专利，公开了一种利用红外传感器和单片机相结合的检测技术，对水位液面实时无线监控的装置；公开号为CN 104375521 A的中国发明专利，公开了一种基于压力传感器的液面控高装置；公开号为CN 105784069 A的中国发明专利，公开了一种基于无线传输和超声波技术的大型储液罐液面高度测量装置，等等。然而，这些已有的技术方法或装置，对于单组元液面高度测量具有较好的测量精度和适用性，却无法直接应用于双组元或三组元液体液面高度的测量及控制。因此，为解决火箭推进剂定量浇注等工程实际问题，急需一种有效的测控装置对互不相溶的双组元或三组元液体的液面高度进行测量和控制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双组元液体推进剂液面高度测控装置，既能实时自动测量互不相溶的双组元液体的液面高度，还能根据液面位置状况自动控制液体浇注的速度，且测量结果不受温度和气体压力等环境因素的影响，测量的准确性更高。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种双组元液体推进剂液面高度测控装置，包括发动机储液罐，发动机储液罐的顶部安装有喷淋器3，喷淋器3通过电动胶管阀2和料斗1连接，发动机储液罐内部垂直放置有压力测试板4，压力测试板4固定有压力传感器组5，压力传感器组5的信号输出通过数据传输线6和数据处理器7的输入连接，数据处理器7的第一输出和电动阀门控制系统8的输入连接，电动阀门控制系统8的输出和电动胶管阀2的控制连接，数据处理器7的第二输出和液晶显示器9的输入连接。

所述的料斗1用于盛装液体推进剂，其体积根据浇注量的大小而定。

所述的电动胶管阀2采用上装式结构，用于控制推进剂浇注速度。

所述的喷淋器3下端装有花板，推进剂由花板分割后进入发动机储液罐。

所述的压力测试板4采用防腐钢质薄板，宽50～80mm，厚度不小于5mm，长度根据储液罐的深度而定。

所述的压力传感器组5由5个压力传感器组成，其分别安装在压力测试板4侧壁不同高度处，分别为A、B、C、D和E处，A位于压力测试板4的底部，B位于A、C之间，C处为第一种液体预浇注的液面位置，D位于C、E之间，E位于压力测试板4的顶部，实时测量所在位置的压力。