[实用新型]在低温介质的大流量下校准涡轮流量计的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及在低温介质的大流量下校准涡轮流量计的系统。

背景技术

飞行器发动机的比冲是其推力与所消耗推进剂质量的比值，是评价主动力发动机关键参数之一，与飞行器有效载荷计算、推进剂加注量等直接相关，而发动机推力和推进剂流量都是通过大量的地面热试车数据对理论模型的不断修正得到的。

低温介质发动机的推进剂为低温介质和燃料，其中低温介质的温度为零下上百度，例如液氧煤油发动机的推进剂为液氧和煤油，其中液氧温度-183.5℃；由于剧烈的换热以及设备材料低温下特性变化，这样就会使得精确获取低温介质的流量存在很大难度。现有的针对低温介质发动机的试验中，一般都是采用DN300涡轮流量计进行低温介质的流量测量。但是目前尚无条件使用真实介质对该涡轮流量计进行校验。因此，使用涡轮流量计实验室水校验系数进行数据处理，但实验室校验用水介质的温度、粘度与试验过程中所用真实介质低温介质的温度、粘度存在较大差异；另外，实验室校验环境、流量传感器安装状态与试验现场安装状态存在区别，很多因素都会给流量测量带来误差。而真实试验中，低温介质的流量很高，例如液氧低温介质流量高达近600kg/s，由于校验系统能力限制，水介质校验范围无法满足校准要求，对校验结果带来额外影响，导致测量的流量不精准。

发明内容

为了解决现有的低温介质的流量测量误差太大、不精准的技术问题，本实用新型提供一种在低温介质的大流量下校准涡轮流量计的系统，通过现场真实介质放液，利用分节式电容液位计对涡轮流量计进行现场真实介质的原位校准，得到涡轮流量计真实介质校准数据，进而保证试验过程中低温介质流量的准确测量，以满足发动机性能参数的评估要求。

本实用新型的技术解决方案：

在低温介质的大流量下校准涡轮流量计的系统，其特殊之处在于：包括低温介质容器，分节式电容液位计、多个温度传感器以及至少一个涡轮流量计，

所述分节式电容液位计设置在低温介质容器中，所述多个温度传感器沿低温介质容器轴向设置在低温介质容器中，所述低温介质容器的入口端通过安装法兰与试验现场放液管路连接，所述低温介质容器的出口端连接有输送管道，所述涡轮流量计设置在输送管道上，设置有涡轮流量计的输送管道的对应位置设置有温度传感器。

上述涡轮流量计为三个，三个涡轮流量计依次设置在输送管道上。

本实用新型所具有的优点：

1、本实用新型使用分节式电容液位计对涡轮流量计进行现场校准，消除了温度、粘度、安装环境等因素对涡轮流量计性能的影响，获得了大流量条件下，涡轮流量计真实介质校验系数，进而就可以准确获得低温介质流量。

2、采用本实用新型校准系统对涡轮流量计进行校准，平均流量测量系统精度为±0.65％，以此为校准源，对涡轮流量计测量精度进行评估，测量精度优于1％。从多次试验数据来看，试验过程测量值与设计值保持一致，为飞行器总体提供了准确的发动机性能参数。

附图说明

图1为本实用新型校准系统的结构示意图；

图2为本实用新型分节式电容液位计波形图。

其中附图标记为：1-安装法兰，2-低温介质容器，3-分节式电容液位计，4-温度传感器，5-涡轮流量计。

具体实施方式

如图1所示，在低温介质的大流量下校准涡轮流量计的系统，包括低温介质容器2，分节式电容液位计3、多个温度传感器4以及至少一个涡轮流量计5，分节式电容液位计3设置在低温介质容器2中，多个温度传感器4沿低温介质容器2轴向设置在低温介质容器2中，低温介质容器2的入口端通过安装法兰1与试验现场放液管路连接，低温介质容器的出口端连接有输送管道，涡轮流量计5设置在输送管道上，设置有涡轮流量计的输送管道的对应位置设置有温度传感器。一般为了测量的精准，涡轮流量计为三个，并且三个涡轮流量计依次设置在输送管道上。

实施例：

为了获得试验过程中的精确液氧流量数据，试验台建立了相应的液氧流量，原位校准系统。包括对液氧容器进行轴向容积标定，进行体积、温度、压力修正，安装高精度分节式电容液位计于液氧容器中，同时在液氧容器轴向和涡轮流量计周边安装多个低温温度传感器，通过试验现场真实介质放液，利用分节式电容液位计对涡轮流量计进行现场真实介质的原位校准，得到涡轮流量计真实介质校准数据，进而保证试验过程中液氧流量的准确测量，以满足火箭总体对发动机性能参数的评估要求。