[实用新型]分布式发动机药柱压力监测装置及系统

说明书

本申请涉及一种分布式发动机药柱压力监测装置及系统，其中，该分布式发动机药柱压力监测装置设置于固体发动机，其中固体发动机包括药柱、衬层及外壳；衬层位于药柱和外壳之间；该装置包括柔性压电传感模块和若干柔性采集模块；柔性压电传感模块包括若干柔性薄膜传感器组，柔性薄膜传感器组在衬层处于半固态化状态时且在药柱中装填推进剂之前嵌入衬层中；柔性压电传感模块用于测量药柱不同位置的压力；柔性采集模块分布于固体发动机的外壳上，柔性薄膜传感器组与柔性采集模块连接，用于采集柔性薄膜传感器组得到的压力信号。通过本申请，解决了无法准确测量药柱压力的问题，实现了使柔性薄膜传感器在衬层中更加准确测量药柱压力的效果。

技术领域

本实用新型涉及固体发动机技术领域，特别是涉及一种分布式发动机药柱压力监测装置及系统。

背景技术

药柱是固体发动机中的核心部件，药柱外还有衬层、绝热层等结构。固体发动机通过点燃药柱中的推进剂进行反应，从而在药柱中产生巨大的压力推动火箭发射。由于固体发动机在发射前还需要进行冷却、贮存、运输等一系列发射准备工作，在这个过程中药柱结构可能会产生缩孔、裂缝和弯曲等问题，这些结构问题会在推进剂燃烧时进一步暴露，造成药柱内的压力偏离设计状态，无法顺利推进火箭发射，或者造成更严重的爆炸事故。因此，对药柱结构进行监测能够及时得知发动机的健康状态，能够在一定程度上避免更严重的后果。

目前的监测技术是使用压力传感器测量药柱柱身的压力，其中压力传感器通常放在固体发动机的绝热层，但是绝热层与药柱之间还隔有衬层结构，所以这种放置压力传感器的方法也会使压力传感器的测量准确度受到影响。

目前针对相关技术中，存在无法准确测量药柱压力的问题，尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种分布式发动机药柱监测装置及系统，以解决相关技术中存在无法准确测量药柱压力的问题。

第一个方面，本实施例提供了一种分布式发动机药柱压力监测装置，设置于固体发动机，所述固体发动机包括药柱、衬层及外壳；所述衬层位于所述药柱和所述外壳之间；所述装置包括柔性压电传感模块和若干柔性采集模块；

所述柔性压电传感模块包括若干柔性薄膜传感器组，所述柔性薄膜传感器组在所述衬层处于半固态化状态时且在药柱中装填推进剂之前嵌入所述衬层中；所述柔性压电传感模块用于测量药柱不同位置的压力；

所述柔性采集模块分布于固体发动机的所述外壳上，所述柔性薄膜传感器组与所述柔性采集模块连接，用于采集所述柔性薄膜传感器组得到的压力信号。

在其中的一些实施例中，所述柔性压电传感模块包括至少三个所述柔性薄膜传感器组，所述柔性薄膜传感器组分别位于所述药柱的顶部、中部和底部。

在其中的一些实施例中，每个所述柔性薄膜传感器组包括至少两个所述柔性薄膜传感器，每组中的所述柔性薄膜传感器在所述药柱外呈环形分布。

在其中的一些实施例中，每个所述柔性薄膜传感器组包括8个所述柔性薄膜传感器。

在其中的一些实施例中，所述分布式发动机药柱压力监测装置还包括柔性导线，用于为柔性薄膜传感器组引出数据接口；

所述柔性薄膜传感器组通过所述柔性导线与所述柔性采集模块连接。

在其中的一些实施例中，所述柔性采集模块包括数据处理单元、单片机和通信单元；

所述数据处理单元，与所述单片机连接，用于对采集的所述压力信号进行预处理，并发送给所述单片机；

所述单片机，分别与所述数据处理单元和所述通信单元连接，用于对所述数据处理单元进行控制，并将经过预处理的压力信号发送给所述通信单元；

所述通信单元，与所述单片机连接，用于接收和发送所述经过预处理的压力信号。