一种基于声弹性技术的电推进领域微推力瞬态测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于声弹性技术的电推进领域微推力瞬态测量系统。通过测定其受力时引起的声时变化，显示其受力的大小和分布规律。同时采用高精度测量芯片记录声时，近似反映推力器的实时变化。本发明专利技术是非接触式测量，也是非破坏性的测量方法，不需要在结构物上直接安装传感器或其他测量装置，可以降低机械振动、供电线缆对推力测量的干扰，解决目前常用微推力和微冲量测量装置存在的零点漂移、平衡位置不稳定、标定困难以及精度低等问题。

A micro thrust transient measurement system based on acoustic elastic technology in electric propulsion field

The present invention relates to a micro thrust transient measuring system based on elastic elastic technology in electric propulsion field. By measuring the time variation of the sound caused by the force, it shows the magnitude and distribution of the force. At the same time, the high precision measurement chip is used to record the sound, which approximately reflects the real-time change of the thruster. The present invention is a non-contact measurement, and non-destructive measurement methods, does not require a sensor or other measuring device is directly installed on the structure, can reduce the interference of mechanical vibration and power supply cables for thrust measurement, solve the present commonly used micro thruster and micro impulse measurement device, the zero drift of the unstable equilibrium position, calibration the difficulty and low accuracy problem.

【技术实现步骤摘要】
一种基于声弹性技术的电推进领域微推力瞬态测量系统
本专利技术涉及一种微推力测量系统，尤其涉及在电推进领域对其微推力实时测量系统。
技术介绍
目前，国内对电推进推力器的微推力和微冲量的高精度测量，比较常见是基于单摆、倒立摆、扭摆等推力测量系统。其中，基于倒立摆原理的电磁天平测量冲量时，存在严重的零点漂移，电磁天平平衡位置不稳定也导致了测量精度较差，因此，一般只能用来定性或半定量分析。相对而言，采用扭摆测量推力或冲量具有较高的精确度和敏感性，扭摆的历史可追溯到1798年卡文迪许为了测量重力加速度常数而专利技术的扭秤。随着对扭摆测量装置的不断改进，其测量范围变得更加广泛，C.Phipps等人设计了一种采用静态标定的扭摆，来测量激光烧蚀微推力器产生的纳牛秒量级的冲量。尽管扭摆测量系统具有如此优点，但是其只能对推力器产生的平均推力和冲量进行测量，难以解决涉及到推力器瞬时推力的问题。现阶段测量瞬时推力应用较为广泛的主要是压电式传感器，包括压电晶体、压电陶瓷以及PVDF(聚偏二氟乙烯)压电传感器，其优点在于能够将待测推力转换为电压，可以精确测量变化的推力，并且具有响应快、灵敏度高以及结构简单等诸多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声弹性技术的电推进领域微推力瞬态测量系统，以声弹性元件为构件，通过声弹性元件将应力的变化体现为声时的变化，采用信号采集器记录信号之间的延值，以此反映推力器的实时变化，其特征在于，所述微推力瞬态测量系统包括声学环境激励系统、推力器系统，所述声学环境激励系统：包括2块有机玻璃楔块(1)，发射探头(2)，吸声材料板(3)，声弹性元件(4)，固定装置(5)，接收探头(7)，发射探头(2)发射超声波到有机玻璃楔块，折射再次进入声弹性元件传播后再次折射到另一块有机玻璃楔块再被接收探头接收；所述声学环境激励系统把受力后的声弹性元件的应力变化转化为波速的变化，通过接收探头对信息进行读取；所述推力器系统...

【技术特征摘要】
1.一种基于声弹性技术的电推进领域微推力瞬态测量系统，以声弹性元件为构件，通过声弹性元件将应力的变化体现为声时的变化，采用信号采集器记录信号之间的延值，以此反映推力器的实时变化，其特征在于，所述微推力瞬态测量系统包括声学环境激励系统、推力器系统，所述声学环境激励系统：包括2块有机玻璃楔块(1)，发射探头(2)，吸声材料板(3)，声弹性元件(4)，固定装置(5)，接收探头(7)，发射探头(2)发射超声波到有机玻璃楔块，折射再次进入声弹性元件传播后再次折射到另一块有机玻璃楔块再被接收探头接收；所述声学环境激励系统把受力后的声弹性元件的应力变化转化为波速的变化，通过接收探头对信息进行读取；所述推力器系统：包括推力器(8)和杠杆(9)，推力器与杠杆一端连接，所述推力器系统的杠杆另一端与声弹性元件连接，杠杆对推力进行传递与放大，并将推力传递到声弹性元件上使其处于应力状态。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳，吴建军，何振，张宇，李健，何兆福，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43