[发明专利]一种泵压式液体火箭发动机结构复合振动成分试验系统

权利要求书

1.一种泵压式液体火箭发动机结构复合振动成分试验系统，其特征在于：包括安装台面(1)、发动机(2)、第一激振器(3)、第二激振器(4)、第三激振器(5)、激励支撑装置(6)、计算机(7)、第一控制仪与信号发生器(8)、第二控制仪与信号发生器(9)、第三控制仪与信号发生器(10)、响应采集系统(11)、第一功率放大器(12)、第二功率放大器(13)、第三功率放大器(14)、第一激励杆(15)、第二激励杆(16)、第三激励杆(17)、第一力传感器(18)、第二力传感器(19)、第三力传感器(20)和加速度传感器(21)；其中，安装台面(1)为水平放置的圆台结构；发动机(2)固定安装在安装台面(1)上表面的中心位置；激励支撑装置(6)固定安装在安装台面(1)的上表面；

计算机(7)：发出第一数字参考信号至第一控制仪与信号发生器(8)；发出第二数字参考信号至第二控制仪与信号发生器(9)；同时发出数字正弦参考信号至第三控制仪与信号发生器(10)；接收第一控制仪与信号发生器(8)反馈来的第一数字振动信号；将第一数字参考信号与第一数字振动信号进行对比；当第一数字参考信号与第一数字振动信号的比值为-1dB～1dB时，发出第一数字参考信号至第一控制仪与信号发生器(8)；当第一数字参考信号与第一数字振动信号的比值小于-1dB或大于1dB时，停止发送第一数字参考信号至第一控制仪与信号发生器(8)；接收第二控制仪与信号发生器(9)反馈来的第二数字振动信号；将第二数字参考信号与第二数字振动信号进行对比；当第二数字参考信号与第二数字振动信号的比值为-1dB～1dB时，发出第二数字参考信号至第二控制仪与信号发生器(9)；当第二数字参考信号与第二数字振动信号的比值小于-1dB或大于1dB时，停止发送第二数字参考信号至第二控制仪与信号发生器(9)；接收第三控制仪与信号发生器(10)反馈来的第三数字振动信号；将数字正弦参考信号与第三数字振动信号进行对比；当数字正弦参考信号与第三数字振动信号的比值为-1dB～1dB时，发出数字正弦参考信号至第三控制仪与信号发生器(10)；当数字正弦参考信号与第二数字振动信号的比值小于-1dB或大于1dB时，停止发送数字正弦参考信号至第三控制仪与信号发生器(10)；

第一控制仪与信号发生器(8)：接收计算机(7)传来的第一数字参考信号；将第一数字参考信号进行数模转换生成第一电学模拟信号，并将第一电学模拟信号发送至第一功率放大器(12)；接收第一力传感器(18)反馈的第一振动信号；将第一振动信号进行模数转换生成第一数字振动信号，并将第一数字振动信号反馈至计算机(7)；

第一功率放大器(12)：接收第一控制仪与信号发生器(8)传来的第一电学模拟信号，对第一电学模拟信号进行功率放大，生成第一数字参考信号的电流与电压信号，并将第一数字参考信号的电流与电压信号发送至第一激振器(3)；

第一激振器(3)：接收第一功率放大器(12)传来的第一数字参考信号的电流与电压信号；产生振动，生成第一振动信号，并将第一振动信号通过第一激励杆(15)发送至第一力传感器(18)；

第一力传感器(18)：通过第一激励杆(15)接收第一激振器(3)传来的第一振动信号，对第一振动信号进行采集记录，同时将第一振动信号反馈至第一控制仪与信号发生器(8)；

第二控制仪与信号发生器(9)：接收计算机(7)传来的第二数字参考信号；将第二数字参考信号经数模转换生成第二电学模拟信号，并将第二电学模拟信号发送至第二功率放大器(13)；接收第二力传感器(19)反馈的第二振动信号；对第二振动信号进行模数转换生成第二数字振动信号，并将第二数字振动信号反馈至计算机(7)

第二功率放大器(13)：接收第二控制仪与信号发生器(9)传来的第二电学模拟信号，对第二电学模拟信号进行功率放大，生成第二数字参考信号的电流与电压信号，并将第二数字参考信号的电流与电压信号发送至第二激振器(4)；

第二激振器(4)：接收第二功率放大器(13)传来的第二数字参考信号的电流与电压信号；产生振动；生成第二振动信号；并将第二振动信号通过第二激励杆(16)发送至第二力传感器(19)；

第二力传感器(19)：通过第二激励杆(16)接收第二激振器(4)传来的第二振动信号，对第二振动信号进行采集记录，同时将第二振动信号反馈至第二控制仪与信号发生器(9)；

第三控制仪与信号发生器(10)：接收计算机(7)传来的数字正弦参考信号；将数字正弦参考信号经数模转换生成第三电学模拟信号，并将第三电学模拟信号发送至第三功率放大器(14)；接收第三力传感器(20)反馈的第三振动信号，将第三振动信号经模数转换生成第三数字振动信号，并将第三数字振动信号反馈至计算机(7)；

第三功率放大器(14)：接收第三控制仪与信号发生器(10)传来的第三电学模拟信号，对第三电学模拟信号进行功率放大，生成数字正弦参考信号的电流和电压信号，并将数字正弦参考信号的电流和电压信号发送至第三激振器(5)；

第三激振器(5)：接收第三功率放大器(14)传来的数字正弦参考信号的电流和电压信号；正弦振动；生成第三振动信号；并将第三振动信号通过第三激励杆(17)发送至第三力传感器(20)；

第三力传感器(20)：通过第三激励杆(17)接收第三激振器(5)传来的第三振动信号，对第三振动信号进行采集记录，同时将三振动信号反馈至第三控制仪与信号发生器(10)；

加速度传感器(21)：固定安装在发动机(2)的侧壁；测量获得发动机(2)响应的加速度信号；并将的发动机(2)响应的加速度信号发送至响应采集系统(11)；

响应采集系统(11)：接收加速度传感器(21)传来的发动机(2)响应的加速度信号，进行模数转换，生成加速度数字信号，并将加速度数字信号发送至计算机(7)；

所述的激励支撑装置(6)固定放置在发动机(2)的燃气发生器处；

所述第一激励杆(15)、第二激励杆(16)、第三激励杆(17)的长细比均不小于20；

所述加速度传感器(21)采用三向ICP型压电式加速度传感器；

所述第一激振器(3)、第一激励杆(15)和第一力传感器(18)均固定安装在安装台面(1)上表面；

所述激励支撑装置(6)固定放置在发动机(2)的下方；且第二激振器(4)、第二激励杆(16)和第二力传感器(19)均固定安装在激励支撑装置(6)上；

所述第三激振器(5)、第三激励杆(17)和第三力传感器(20)均固定安装在安装台面(1)上表面；

所述安装台面(1)的直径不小于3.5m，质量大于8t，所述激励支撑装置(6)高度为500～800mm。