用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，包括控制单元、压力检测单元和开关单元，所述压力检测单元安装于高压冷气冲击加载试验系统的模拟发动机上，所述开关单元安装于高压冷气冲击加载试验系统的充气管路上，所述压力检测单元与所述控制单元相连、用于检测模拟发动机的压力并将压力信号发送至所述控制单元，所述控制单元与所述开关单元相连、用于根据所述压力信号控制所述开关单元的开关。本实用新型专利技术的用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置具有结构简单、自动化程度高、安全可靠且控制精度高等优点。

Measurement and control device for high pressure air conditioner shock loading test system

The utility model discloses a control device for air pressure loading system, which comprises a control unit, a pressure detecting unit and switch unit, simulation engine the pressure detecting unit is arranged in the high pressure air impact loading test system, the switch unit is installed in the high-pressure pipeline pneumatic loading system of air conditioning and the pressure detecting unit and the control unit is connected to the engine simulation for the detection of pressure and the pressure signal to the control unit, the control unit and the switch unit is connected to the switch, according to the pressure signal to control the switch unit. The utility model has the advantages of simple structure, high degree of automation, high safety, high control precision, and the like.

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及航天科学
，特指一种用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置。
技术介绍
在航天科技领域中，科研人员通过固体火箭发动机高压强冷气快速冲击加载试验，模拟固体火箭发动机的点火增压过程，以达到研究结构完整性的目的。试验要求100ms内完成充气增压过程，而人工操作是不可能在100ms内完成试验（包括阀门启闭、数据采集等），并且试验介质是高压气体，人工现场操作有较大危险性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本技术提供一种结构简单、自动化程度高、安全可靠且控制精度高的用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，包括控制单元、压力检测单元和开关单元，所述压力检测单元安装于高压冷气冲击加载试验系统的模拟发动机上，所述开关单元安装于高压冷气冲击加载试验系统的充气管路上，所述压力检测单元与所述控制单元相连、用于检测模拟发动机的压力并将压力信号发送至所述控制单元，所述控制单元与所述开关单元相连、用于根据所述压力信号控制所述开关单元的开关。作为上述技术方案的进一步改进：所述开关单元和压力检测单元均通过一数据转换单元与控制单元相连、用于实现各信号的转换。所述开关单元包括电磁阀和继电器，所述电磁阀安装于所述充气管路上，所述继电器的线圈与所述控制单元相连，所述继电器的触点用于控制所述电磁阀的开关。所述控制单元上设置有显示组件，用于对压力信号以数字或曲线方式进行显示。所述控制单元单元上设有储存组件，用于对压力信号进行储存。所述压力检测单元为压力传感器。所述控制单元为工控机。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，通过压力检测单元实时检测模拟发动机的压力，控制单元则根据压力信号控制开关单元的开关以实现高压冷气的冲击加载，自动化程度高，既保证了试验人员的人身安全，又降低了试验中人为因素的影响，还提高了试验效率和控制精度。附图说明图1为本技术的方框结构示意图。图2为本技术的中测控方法的流程图。图3为本技术中控制单元的方框结构图。图中标号表示：1、压力检测单元；2、控制单元；3、开关单元；31、电磁阀；32、继电器；4、数据转换单元。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步描述。首先对本技术中的高压冷气冲击加载试验系统的硬件结构及工作过程做一简要描述：高压冷气冲击加载试验系统的硬件结构包括气源单元、输气单元和试验单元，试验单元包括模拟发动机，其中气源单元通过充气管道与试验单元相连，输气单元则安装在充气管道上。在进行试验时，冷气先在气源单元升压（最高为35MPa），再经充气管路上的输气单元快速到达试验单元的模拟发动机上。此套试验系统模拟了固体发动机点火发射时内腔的增压过程，提供了良好的固体发动机结构完整性试验研究条件。如图1至图3所示，本实施例的用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，包括控制单元2、压力检测单元1和开关单元3，压力检测单元1安装于高压冷气冲击加载试验系统的模拟发动机上，开关单元3安装于高压冷气冲击加载试验系统的充气管路上，压力检测单元1与控制单元2相连、用于检测模拟发动机的压力并将压力信号发送至控制单元2，控制单元2与开关单元3相连、用于根据压力信号控制开关单元3的开关，从而控制高压冷气的冲击加载。本技术的用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，通过压力检测单元1实时检测模拟发动机的压力，控制单元2则根据压力信号控制开关单元3的开关以实现高压冷气的冲击加载，自动化程度高，既保证了试验人员的人身安全，又降低了试验中人为因素的影响，还提高了试验效率和控制精度。本实施例中，压力检测单元1为压力传感器，检测精度为5kPa，控制单元2为工控机，开关单元3和压力检测单元1均通过一数据转换单元4（包括数据采集卡）与控制单元2相连、用于实现各信号的转换，如压力传感器的电流（或电压）信号通过数据转换单元4进行模数转换后传送到工控机。其中工控机选用的是研华IPC-610型，配置为研华SIMB-A21主板、Windows7sp164位旗舰版操作系统、IntelH61系列芯片、IntelCorei534703.2GHz处理器、DDR313334GB内存、500GB硬盘、双RealtekRTL8111E千兆以太网卡、接口为六个串口（一个RS422/RS485，五个RS232），1个PCI-E，4个PCI。数据采集卡型号为PC-1712L，技术指标为1MHz采样频率、12位采样精度、16路模拟量输入通道、2路模拟量输出通道、16路数字量输入输出通道。本实施例中，开关单元3包括电磁阀31和继电器32，电磁阀31安装于充气管路上，继电器32的线圈与控制单元2相连，继电器32的触点用于控制电磁阀31的开关。工控机发送打开指令或关闭指令至数据采集卡，数据采集卡按照指令给继电器32送电或断电，从而控制电磁阀31的打开或关闭。其中电磁阀31的控制精度为5kPa和0.85ms，远远高于人工现场操作。本实施例中，控制单元2上设置有显示组件（如显示器），用于对压力信号以数字或曲线方式进行实时显示。另外控制单元2单元上设有储存组件（如储存器），用于对压力信号转换成数值保存为文档，其采集频率不低于100Hz。如图3所示，工控机具有良好的人机界面，布局设置包含试验参数设置、试验控制区域、压力监测、试验曲线显示、状态显示。工控机将采集的压力、时间等数据保存，数据处理分析时再从存储组件中调用。本实施例的测控装置的具体操作步骤如下：S1、设置试验工况：设置试验件（模拟发动机）充气后的目标气压，设置电磁阀31打开、关闭的气压和时间条件；S2、运行工控机并联机：保持测工控机与数据采集卡、数据采集卡与继电器32、数据采集卡与压力传感器之间的测控线路联通；S3、试验进行并监测：试验按照设置工况进行，监测试验件（模拟发动机）的气压变化；S4、重复试验：按照原试验工况或修改工况后重复试验；S5、数据处理分析：试验完成后，分析试验时的气压随时间变化关系。高压冷气冲击加载试验系统采用如上测控方法能实现高压冷气快速冲击加载试验时压力监测、试验控制、数据存储和数据显示，且操作便捷、安全性高，能根据试验条件的不同调整工况，满足不同型号固体发动机结构完整性的试验需求。本实施例的高压冷气冲击加载试验系统的测控装置具有控制可靠、数据准确性高和性能稳定的特点，解决了高压冷气冲击加载试验中难以同时实现压力采集和试验精准控制的问题；另外，能根据试验条件的不同调整工况，满足不同型号固体发动机结构完整性的试验需求。虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的
技术实现思路
对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，其特征在于，包括控制单元（2）、压力检测单元（1）和开关单元（3），所述压力检测单元（1）安装于高压冷气冲击加载试验系统的模拟发动机上，所述开关单元（3）安装于高压冷气冲击加载试验系统的充气管路上，所述压力检测单元（1）与所述控制单元（2）相连、用于检测模拟发动机的压力并将压力信号发送至所述控制单元（2），所述控制单元（2）与所述开关单元（3）相连、用于根据所述压力信号控制所述开关单元（3）的开关。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，其特征在于，包括控制单元（2）、压力检测单元（1）和开关单元（3），所述压力检测单元（1）安装于高压冷气冲击加载试验系统的模拟发动机上，所述开关单元（3）安装于高压冷气冲击加载试验系统的充气管路上，所述压力检测单元（1）与所述控制单元（2）相连、用于检测模拟发动机的压力并将压力信号发送至所述控制单元（2），所述控制单元（2）与所述开关单元（3）相连、用于根据所述压力信号控制所述开关单元（3）的开关。2.根据权利要求1所述的用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，其特征在于，所述开关单元（3）和压力检测单元（1）均通过一数据转换单元（4）与控制单元（2）相连、用于实现各信号的转换。3.根据权利要求1或2所述的用于高压冷气冲击加载试验系统的测控装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：申志彬，李道奎，李奕飞，伍小君，李海阳，宋先村，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43