用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，包括控制單元、壓力檢測單元和開關單元，所述壓力檢測單元安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的模擬發動機上，所述開關單元安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的充氣管路上，所述壓力檢測單元與所述控制單元相連、用于檢測模擬發動機的壓力并將壓力信號發送至所述控制單元，所述控制單元與所述開關單元相連、用于根據所述壓力信號控制所述開關單元的開關。本實用新型專利技術的用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置具有結構簡單、自動化程度高、安全可靠且控制精度高等優點。

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.

【技術實現步驟摘要】

本技術主要涉及航天科學
，特指一種用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置。
技術介紹
在航天科技領域中，科研人員通過固體火箭發動機高壓強冷氣快速沖擊加載試驗，模擬固體火箭發動機的點火增壓過程，以達到研究結構完整性的目的。試驗要求100ms內完成充氣增壓過程，而人工操作是不可能在100ms內完成試驗（包括閥門啟閉、數據采集等），并且試驗介質是高壓氣體，人工現場操作有較大危險性。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的問題，本技術提供一種結構簡單、自動化程度高、安全可靠且控制精度高的用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置。為解決上述技術問題，本技術提出的技術方案為：一種用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，包括控制單元、壓力檢測單元和開關單元，所述壓力檢測單元安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的模擬發動機上，所述開關單元安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的充氣管路上，所述壓力檢測單元與所述控制單元相連、用于檢測模擬發動機的壓力并將壓力信號發送至所述控制單元，所述控制單元與所述開關單元相連、用于根據所述壓力信號控制所述開關單元的開關。作為上述技術方案的進一步改進：所述開關單元和壓力檢測單元均通過一數據轉換單元與控制單元相連、用于實現各信號的轉換。所述開關單元包括電磁閥和繼電器，所述電磁閥安裝于所述充氣管路上，所述繼電器的線圈與所述控制單元相連，所述繼電器的觸點用于控制所述電磁閥的開關。所述控制單元上設置有顯示組件，用于對壓力信號以數字或曲線方式進行顯示。所述控制單元單元上設有儲存組件，用于對壓力信號進行儲存。所述壓力檢測單元為壓力傳感器。所述控制單元為工控機。與現有技術相比，本技術的優點在于：本技術的用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，通過壓力檢測單元實時檢測模擬發動機的壓力，控制單元則根據壓力信號控制開關單元的開關以實現高壓冷氣的沖擊加載，自動化程度高，既保證了試驗人員的人身安全，又降低了試驗中人為因素的影響，還提高了試驗效率和控制精度。附圖說明圖1為本技術的方框結構示意圖。圖2為本技術的中測控方法的流程圖。圖3為本技術中控制單元的方框結構圖。圖中標號表示：1、壓力檢測單元；2、控制單元；3、開關單元；31、電磁閥；32、繼電器；4、數據轉換單元。具體實施方式以下結合說明書附圖和具體實施例對本技術作進一步描述。首先對本技術中的高壓冷氣沖擊加載試驗系統的硬件結構及工作過程做一簡要描述：高壓冷氣沖擊加載試驗系統的硬件結構包括氣源單元、輸氣單元和試驗單元，試驗單元包括模擬發動機，其中氣源單元通過充氣管道與試驗單元相連，輸氣單元則安裝在充氣管道上。在進行試驗時，冷氣先在氣源單元升壓（最高為35MPa），再經充氣管路上的輸氣單元快速到達試驗單元的模擬發動機上。此套試驗系統模擬了固體發動機點火發射時內腔的增壓過程，提供了良好的固體發動機結構完整性試驗研究條件。如圖1至圖3所示，本實施例的用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，包括控制單元2、壓力檢測單元1和開關單元3，壓力檢測單元1安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的模擬發動機上，開關單元3安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的充氣管路上，壓力檢測單元1與控制單元2相連、用于檢測模擬發動機的壓力并將壓力信號發送至控制單元2，控制單元2與開關單元3相連、用于根據壓力信號控制開關單元3的開關，從而控制高壓冷氣的沖擊加載。本技術的用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，通過壓力檢測單元1實時檢測模擬發動機的壓力，控制單元2則根據壓力信號控制開關單元3的開關以實現高壓冷氣的沖擊加載，自動化程度高，既保證了試驗人員的人身安全，又降低了試驗中人為因素的影響，還提高了試驗效率和控制精度。本實施例中，壓力檢測單元1為壓力傳感器，檢測精度為5kPa，控制單元2為工控機，開關單元3和壓力檢測單元1均通過一數據轉換單元4（包括數據采集卡）與控制單元2相連、用于實現各信號的轉換，如壓力傳感器的電流（或電壓）信號通過數據轉換單元4進行模數轉換后傳送到工控機。其中工控機選用的是研華IPC-610型，配置為研華SIMB-A21主板、Windows7sp164位旗艦版操作系統、IntelH61系列芯片、IntelCorei534703.2GHz處理器、DDR313334GB內存、500GB硬盤、雙RealtekRTL8111E千兆以太網卡、接口為六個串口（一個RS422/RS485，五個RS232），1個PCI-E，4個PCI。數據采集卡型號為PC-1712L，技術指標為1MHz采樣頻率、12位采樣精度、16路模擬量輸入通道、2路模擬量輸出通道、16路數字量輸入輸出通道。本實施例中，開關單元3包括電磁閥31和繼電器32，電磁閥31安裝于充氣管路上，繼電器32的線圈與控制單元2相連，繼電器32的觸點用于控制電磁閥31的開關。工控機發送打開指令或關閉指令至數據采集卡，數據采集卡按照指令給繼電器32送電或斷電，從而控制電磁閥31的打開或關閉。其中電磁閥31的控制精度為5kPa和0.85ms，遠遠高于人工現場操作。本實施例中，控制單元2上設置有顯示組件（如顯示器），用于對壓力信號以數字或曲線方式進行實時顯示。另外控制單元2單元上設有儲存組件（如儲存器），用于對壓力信號轉換成數值保存為文檔，其采集頻率不低于100Hz。如圖3所示，工控機具有良好的人機界面，布局設置包含試驗參數設置、試驗控制區域、壓力監測、試驗曲線顯示、狀態顯示。工控機將采集的壓力、時間等數據保存，數據處理分析時再從存儲組件中調用。本實施例的測控裝置的具體操作步驟如下：S1、設置試驗工況：設置試驗件（模擬發動機）充氣后的目標氣壓，設置電磁閥31打開、關閉的氣壓和時間條件；S2、運行工控機并聯機：保持測工控機與數據采集卡、數據采集卡與繼電器32、數據采集卡與壓力傳感器之間的測控線路聯通；S3、試驗進行并監測：試驗按照設置工況進行，監測試驗件（模擬發動機）的氣壓變化；S4、重復試驗：按照原試驗工況或修改工況后重復試驗；S5、數據處理分析：試驗完成后，分析試驗時的氣壓隨時間變化關系。高壓冷氣沖擊加載試驗系統采用如上測控方法能實現高壓冷氣快速沖擊加載試驗時壓力監測、試驗控制、數據存儲和數據顯示，且操作便捷、安全性高，能根據試驗條件的不同調整工況，滿足不同型號固體發動機結構完整性的試驗需求。本實施例的高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置具有控制可靠、數據準確性高和性能穩定的特點，解決了高壓冷氣沖擊加載試驗中難以同時實現壓力采集和試驗精準控制的問題；另外，能根據試驗條件的不同調整工況，滿足不同型號固體發動機結構完整性的試驗需求。雖然本技術已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本技術。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本技術技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的
技術實現思路
對本技術技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本技術技術方案的內容，依據本技術技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本技術技術方案保護的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，其特征在于，包括控制單元（2）、壓力檢測單元（1）和開關單元（3），所述壓力檢測單元（1）安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的模擬發動機上，所述開關單元（3）安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的充氣管路上，所述壓力檢測單元（1）與所述控制單元（2）相連、用于檢測模擬發動機的壓力并將壓力信號發送至所述控制單元（2），所述控制單元（2）與所述開關單元（3）相連、用于根據所述壓力信號控制所述開關單元（3）的開關。

【技術特征摘要】
1.一種用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，其特征在于，包括控制單元（2）、壓力檢測單元（1）和開關單元（3），所述壓力檢測單元（1）安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的模擬發動機上，所述開關單元（3）安裝于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的充氣管路上，所述壓力檢測單元（1）與所述控制單元（2）相連、用于檢測模擬發動機的壓力并將壓力信號發送至所述控制單元（2），所述控制單元（2）與所述開關單元（3）相連、用于根據所述壓力信號控制所述開關單元（3）的開關。2.根據權利要求1所述的用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，其特征在于，所述開關單元（3）和壓力檢測單元（1）均通過一數據轉換單元（4）與控制單元（2）相連、用于實現各信號的轉換。3.根據權利要求1或2所述的用于高壓冷氣沖擊加載試驗系統的測控裝置，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申志彬，李道奎，李奕飛，伍小君，李海陽，宋先村，
申請(專利權)人：中國人民解放軍國防科學技術大學，
類型：新型
國別省市：湖南;43