本发明专利技术属于火箭发动机测试技术领域，具体涉及一种冲量测试装置、系统及测试方法。本发明专利技术由测量承载框架、标定组件、预紧钢带、发动机固定底座、位移锁紧螺丝和电涡流传感器有机组合而成。通过冲量测试装置的连接与调整、对冲量测试装置进行标定、安装发动机并给真空箱抽真空、点火实验、计算实际推力值、获得发动机冲量数据和数据分析评价七个步骤，简单、可靠的进行了发动机冲量实验。进行了发动机冲量实验。进行了发动机冲量实验。
【技术实现步骤摘要】
一种冲量测试装置、系统及测试方法
[0001]本专利技术属于火箭发动机测试
，具体涉及一种冲量测试装置、系统及测试方法。
技术介绍
[0002]随着航天技术的不断发展，人类的探索空间不断扩大。近年来，航天器的小型化或微型化成为一种发展趋势。因此，需要质量更轻、推力更精确的推进系统用于轨道控制和姿态调整。某些航天器上，还需有快速响应能力。采用固体火箭发动机方案，可以使推进系统所占质量大大减轻，同时可发挥固体推进剂易长期储存的优势。众所周知，发展航天技术、卫星探空技术国家能在技术上得到了全面迅速的提高。在应用上获得了全方位的发展.并有着显著的经济和社会效益。
[0003]目前，国内外对微小型发动机测试也都在大力发展，其中美、俄、日、法、捷克从五十年代开始就进行了动态力测量的研究,到七十年代先后取得了一些成果,并陆续应用于探空火箭发动机实验的推力测量中,满足了卫星发动机研制的需要，技术已经非常成熟，我国在这方面起步晚、底子薄，其中在测量装置方面型号少，很难满足现在火箭发动机发展速度。
[0004]当前发动机的实验，主要是进行中、大推力发动机的实验测试，而近些年，随着精确控制的增加，对新型姿控发动机的研发力度加大，微小推力发动机不断涌现，而对其进行精确测试则迫在眉睫，这就对实验工装的测量方式和测试精度提出了更高的要求。
[0005]冲量测试装置系统是微固体发动机推进实验系统的关键组成部分之一。它主要用于安装微固体推进发动机并进行精确的推力测量以保证发动机处于规定的位置和状态和推力冲量参数测量的正确。目前国内发动机技术发展迅猛，各型号大小不断增加，现有测试系统不能全面满足新型微固体发动机测试需求，所以新开发一种新型冲量测试装置。
[0006]目前，微固体发动机冲量测试实验标定方式复杂、实验架要求较高、测量精度易受到外部环境影响。考虑到以上各种情况，一种简单、可靠的冲量测试装置成为了当下微固体发动机实验的必须产物。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种简单、可靠的冲量测试装置、系统及方法。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种冲量测试装置，包括测量承载框架、标定组件、预紧钢带、发动机固定底座、位移锁紧螺丝和电涡流传感器；所述位移锁紧螺丝连接在测量承载框架上表面的中心处，所述电涡流传感器连接在位移锁紧螺丝上；所述标定组件设置两组，两组标定组件分设在测量承载框架上表面的两端；所述预紧钢带的两端分别连接在两组标定组件的下面；所述发动机固定底座可拆卸连接在预紧钢带上表面的中心处；所述电涡流传感器位于发动机固定底座正下方。
[0010]所述的标定组件包括上调节块和下调节块；上调节块和下调节块上下设置；所述下调节块与测量承载框架固定连接，下调节块上表面中心设置有销孔、两侧对称设置有腰孔，腰孔内设置有用于调节预紧钢带弹性拉伸量的调节栓；所述上调节块的中心设置有上下贯穿的通孔；所述预紧钢带的两端分别置于两侧标定组件的上调节块和下调节块之间。
[0011]所述的测量承载框架包括上面板、下面板和支撑板；所述上面板和下面板通过支撑板连接；所述下面板上设置有连接通孔。
[0012]所述的预紧钢带采用FDP802无磁不锈钢制成。
[0013]所述的发动机固定底座为中心具有圆形凹槽的板状结构，圆形凹槽四周开有四个螺纹孔，固定底座下表面中心设置有一个螺丝柱，螺丝柱底部为平面。
[0014]所述的位移锁紧螺丝为圆柱形状，所述位移锁紧螺丝上端面均匀设置有4个用于固定电涡流传感器的螺纹孔，位移锁紧螺丝下部侧壁设置有螺纹，移锁紧螺丝中心沿轴向设置有贯穿通孔。
[0015]一种冲量测试系统，至少包括一种冲量测试装置，还包括真空箱、数据采集分析器和标准砝码；所述冲量测试装置连接在真空箱上；所述数据采集分析器与电涡流传感器电信号连接；所述的标准砝码在标定时连接在发动机固定底座上；所述真空箱内设置有发动机点火线。
[0016]一种冲量测试系统的冲量测试方法，包括如下步骤：
[0017]步骤一：冲量测试装置的连接与调整；
[0018]将冲量测试装置中测量承载框架的下面板与真空箱连接固定，两组标定组件分别固定在测量承载框架上表面两端，将预紧钢带两端分别置于上调节块和下调节块之间并压紧，调整电涡流传感器与钢带之间距离为预设值，并使电涡流传感器与发动机固定底座对中；
[0019]步骤二：对冲量测试装置进行标定；
[0020]将标准砝码安装在发动机固定底座上，按预设的同等重量值的砝码添加多次，得到多个标定台阶值，电涡流传感器获取预紧钢带在多个标定台阶值所发生的多个标定位移变量数据并将获取的数据发送给数据采集分析器，数据采集分析器记录数据；
[0021]步骤三：安装发动机并给真空箱抽真空；
[0022]步骤二完成后，取下标准砝码，将发动机安装在发动机固定底座上，将发动机与真空箱内发动机点火线连接，封闭真空箱，打开真空泵，使真空箱内抽真空至预设压力，关闭真空泵；
[0023]步骤四：点火实验；
[0024]发动机点火，数据采集分析器获取发动机点火时的预紧钢带发生的实际位移变量值，并记录推力变化时域数据及时长；
[0025]步骤五：计算实际推力值
[0026]将步骤二中数据采集分析器所记录的数据和步骤四中的实际位移变量值代入推力计算公式
[0027]最大标定值/最大标定位移变量值＝实际推力值/实际位移变量值算出实际推力值；
[0028]步骤六：获得发动机冲量数据；
[0029]将步骤五得到的实际推力值，及步骤四记录的力的作用时长带入冲量计算公式I＝Ft中，得出发动机冲量数据；
[0030]其中：I为发动机冲量；
[0031]F为恒力即推力N；
[0032]t为力的作用时间s；
[0033]步骤七：数据分析评价；
[0034]数据采集分析器将步骤六得到的发动机冲量数据与设计任务书进行比对，输出发动机的性能、精度、可靠性评定结果。
[0035]所述的步骤一中电涡流传感器与钢带之间距离的预设值为1mm。
[0036]所述的步骤三中安装发动机并给真空箱抽真空时，真空箱内抽真空的预设压力为小于10Pa。
[0037]有益效果：
[0038](1)本专利技术通过实验前砝码标定，确保本专利技术装置自身的稳定性和实验数据的准确度。
[0039](2)本专利技术集数据采集与处理为一体，当进行试车时，该测量装置可确保发动机按所要求的实验状态定位和固定在测量装置上，对发动机点火时的实时数据进行采集，并对所采集的数据进行分析处理，与设计任务书进行比对，对发动机的性能、精度、可靠性等进行评定，及暴露发动机研制过程中的一些问题，从而为改进设计指出方向和寻找解决问题的途径。
[0040]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冲量测试装置，其特征在于：包括测量承载框架(1)、标定组件(2)、预紧钢带(3)、发动机固定底座(4)、位移锁紧螺丝(5)和电涡流传感器(6)；所述位移锁紧螺丝(5)连接在测量承载框架(1)上表面的中心处，所述电涡流传感器(6)连接在位移锁紧螺丝(5)上；所述标定组件(2)设置两组，两组标定组件(2)分设在测量承载框架(1)上表面的两端；所述预紧钢带(3)的两端分别连接在两组标定组件(2)的下面；所述发动机固定底座(4)可拆卸连接在预紧钢带(3)上表面的中心处；所述电涡流传感器(6)位于发动机固定底座(4)正下方。2.如权利要求1所述的一种冲量测试装置，其特征在于：所述的标定组件(2)包括上调节块(7)和下调节块(8)；上调节块(7)和下调节块(8)上下设置；所述下调节块(8)与测量承载框架(1)固定连接，下调节块(8)上表面中心设置有销孔、两侧对称设置有腰孔，腰孔内设置有用于调节预紧钢带(3)弹性拉伸量的调节栓；所述上调节块(7)的中心设置有上下贯穿的通孔；所述预紧钢带(3)的两端分别置于两侧标定组件(2)的上调节块(7)和下调节块(8)之间。3.如权利要求1所述的一种冲量测试装置，其特征在于：所述的测量承载框架(1)包括上面板、下面板和支撑板；所述上面板和下面板通过支撑板连接；所述下面板上设置有连接通孔。4.如权利要求1所述的一种冲量测试装置，其特征在于：所述的预紧钢带(3)采用FDP802无磁不锈钢制成。5.如权利要求1所述的一种冲量测试装置，其特征在于：所述的发动机固定底座(4)为中心具有圆形凹槽的板状结构，圆形凹槽四周开有四个螺纹孔，固定底座(4)下表面中心设置有一个螺丝柱，螺丝柱底部为平面。6.如权利要求1所述的一种冲量测试装置，其特征在于：所述的位移锁紧螺丝(5)为圆柱形状，所述位移锁紧螺丝(5)上端面均匀设置有4个用于固定电涡流传感器(6)的螺纹孔，位移锁紧螺丝(5)下部侧壁设置有螺纹，移锁紧螺丝(5)中心沿轴向设置有贯穿通孔。7.一种冲量测试系统，其特征在于：至少包括权利要求1
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5任意一项所述的一种冲量测试装置，还包括真空箱、数据采集分析器和标准砝码；所述冲量测试装置连接在真空箱上；所述数据采集分析...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡广琳，胡良浩，于鹏飞，
申请(专利权)人：陕西航天西诺美灵电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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