一种卫星轨控发动机流量校验系统

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1、第41卷第4期火箭推进V01．41，No．42015年8月JOURNALOFROCKETPROPULSIONAug．2015一种卫星轨控发动机流量校验系统刘万龙，田国华，徐鑫，孙树江，朱昊伟(北京航天试验技术研究所，北京100074)摘要：针对目前计量部门对质量流量计校验精度只有0．5％且随时间波动的问题，采用称重法对卫星轨控发动机试验用质量流量计进行现场校验，采用真实推进剂作为校验介质，校验时管道和流量计压力与发动机试验时管道和流量计压力一致。通过现场校验，可以提高发动机试验流量测量的精度，可以在符合精度要求的流量计中挑选精度较高的流量计作为试验用主流量计，其他流量计作为备份流

2、量计使用。关键词：轨控发动机；流量校验；称重系统；质量流量计中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2015)04—0109—04Aflowcalibrationsystemfororbit--controlengineofsatelliteLIUWanlong，TIANGuohua，XUXin，SUNShujiang，ZHUHaowei(BeijingInstituteofAerospaceTestingTechnology，Beijing100074，China)Abmaet：Astheuncertaintyofthemassflowmeterc

3、alibrationresultsis0．5％inmetrologydepartment，aweighingsystemwasbuilttoexecuteon-linecalibrationofthemassflowmetersusedinthetestforsatelliteorbit-controlengine．Thecalibrationmaterialusedinthetestwasthetruepropellant．Andthepressureofthepropellantpipesandmassflowmeterswasassameasthepressureinthe

4、enginetest．Bythecalibrations，theprecisionoftheflowratemeasurementinthetestoftheenginecanbeimproved．Themassflowmeterwhichhashigherprecisioncanbechosenasamainflowmeterinthetestfortheorbit-controlengineofsatelliteandtheotherscanbeusedascandidates．Koywords：orbit—controlengine；flowcalibration；weig

5、hingsystem；massflowmeter0引言490N发动机是目前国内应用最广的卫星轨控发动机⋯。比冲是发动机一个重要的技术参数，其由发动机推力除以流量得到。国内火箭发动机试验中通常使用质量流量计测量推进剂流量剐。质量流量计在计量部门标定时使用水作介质，介质的不一致会影响测量结果f41，而且现场流量计工作管路压力、流量等工作环境也与计量部门不一致。称重测量是常用的流量计校验方法阳，因此，基于国内外流量校验系统的设计经验卜10I，设计了一套卫星用轨控发动机流量称重校验系统．收稿日期：2014—12—26；修回日期：2015—02—27作者简介：刘万龙(1982一)，男，博士

6、，研究领域为火箭发动机试验及测试技术110火箭推进2015年8月对质量流量计进行了现场校验。校验时使用了真实试验推进剂，并采用发动机试验时增压的压力对推进剂管路和流量计进行增压，以保证校验状态与试验状态的一致性。1计量部门校验精度目前计量部门对质量流量计的校验精度只有0．5％，而且不同时期其校验结果也有一定的波动性。以一个质量流量计的校验数据为例，不同时期计量部门的校验结果与流量计理论输出结果相比较的偏差如表l所示。表1质量流量计校验值与理论值相对偏差Tab．1RelativedeviafiOIlSbetweencalibratedvaluesandtheorydataofama

7、ssflowmeter校验日期相对偏差／％为了更好地说明流量计校验结果的波动性，将它们按时间轴绘图，如图1所示。从图中可以看出其波动性很大，而且没有规律。～＼f■＼＼图1q。校验值与理论值相对偏差Fig．1Relativedeflationsbetweenq。calibratedvaluesandtheorydata2试验系统流量校验时试验系统管路状态与490N发动机试验时相同，采用Pacific6000数据采集系统采集质量流量计的输出。试验系统组成如图2所示。图3是称重容器与高