高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，所計(jì)量的加注系統(tǒng)設(shè)有加注罐、加注控制臺(tái)、液路模塊箱和加泄連接器，加注罐安置在一電子秤臺(tái)上，電子秤臺(tái)連接有電子秤顯示儀。還包括質(zhì)量流量控制器、質(zhì)量流量積算儀、液體質(zhì)量流量計(jì)、光電傳感器和兩套獨(dú)立的PLC智能控制器。兩套PLC智能控制器的輸出端分別與對應(yīng)的閥門電相連，兩套PLC智能控制器的輸出端分別連接有若干控制開關(guān)。其有益效果是：將電子秤、質(zhì)量流量控制器組合定量方式與液體質(zhì)量流量計(jì)直接定量方式相互結(jié)合，排除了加注罐內(nèi)氣體質(zhì)量的變化對加注精度的影響，將氣體質(zhì)量對精度的影響降至±2％以內(nèi)，提高了系統(tǒng)定量的精度：氧化劑加注精度達(dá)到1‰以內(nèi)，燃燒劑加注精度達(dá)到1.5‰以內(nèi)。
【專利說明】高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)量控制技術(shù)，特別涉及一種高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在精度要求較低的上面級氧化劑加注系統(tǒng)和上面級燃燒劑加注系統(tǒng)中，一般采用電子秤單獨(dú)定量加注量。但是，由于電子秤單獨(dú)定量存在無法排除充入加注罐內(nèi)氣體質(zhì)量對系統(tǒng)精度的影響，導(dǎo)致加注精度較低。對于加注精度要求高的加注系統(tǒng)，這種定量技術(shù)已明顯落后，難以適應(yīng)加注系統(tǒng)不斷提高的要求。
[0003]加注系統(tǒng)正在面臨新的課題，極需新的技術(shù)，以保證加注系統(tǒng)具有定量的高精度。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于克服現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，提供一種高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，可以排除加注罐內(nèi)氣體質(zhì)量的變化對加注精度的影響，大大提高系統(tǒng)的定量精度。
[0005]本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，所計(jì)量的加注系統(tǒng)設(shè)有加注罐、加注控制臺(tái)、液路模塊箱和加泄連接器，所述加注控制臺(tái)、液路模塊箱和所述加注罐分別設(shè)有若干管路和閥門，所述加注控制臺(tái)、液路模塊箱、加泄連接器與液體推進(jìn)劑貯罐通過管路依次連通，所述液路模塊箱與所述加注罐通過管路連通，所述加注罐安置在一電子秤臺(tái)上，所述電子秤臺(tái)連接有電子秤顯示儀；加注系統(tǒng)還設(shè)有質(zhì)量流量控制器、質(zhì)量流量積算儀、液體質(zhì)量流量計(jì)、光電傳感器和兩套獨(dú)立的PLC智能控制器，所述質(zhì)量流量控制器串接安裝在所述加注控制臺(tái)擠壓氣體管路的出口處，該出口與所述液路模塊箱相連接，所述液體質(zhì)量流量計(jì)串接安裝在所述液路模塊箱加注氣體入口處，該入口與所述加注罐相連接，所述光電傳感器安裝在加泄連接器的液腔內(nèi)，所述液體質(zhì)量流量計(jì)與第一 PLC智能控制器的輸入端電相連，所述質(zhì)量流量控制器經(jīng)所述質(zhì)量流量積算儀與第二 PLC智能控制器的輸入端電相連，所述電子秤臺(tái)經(jīng)所述電子秤顯示儀與第二 PLC智能控制器的輸入端電相連，所述光電傳感器與兩套所述PLC智能控制器的輸入端分別電相連，兩套所述PLC智能控制器的輸出端分別與對應(yīng)的所述閥門電相連，兩套所述PLC智能控制器的輸出端分別連接有若干控制開關(guān)。
[0006]本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，其中所述加注控制臺(tái)加注氣體管路上設(shè)有減壓閥和第十一閥門，所述液路模塊箱設(shè)有第一閥門，加注罐設(shè)有第二十一閥門，所述減壓閥、第十一閥門、質(zhì)量流量控制器、第一閥門、第二十一閥門與所述加注罐的氣體入口依次連通。
[0007]本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，其中所述加注罐設(shè)有第二十閥門，所述液路模塊箱設(shè)有第二閥門，所述第二十閥門、液體質(zhì)量流量計(jì)、第二閥門與所述加泄連接器的入口依次連通。[0008]本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，還包括電源變換器，市電經(jīng)所述電源變換器向氣體加注系統(tǒng)進(jìn)行供電。
[0009]本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置的有益效果是:由于設(shè)置了兩套獨(dú)立的PLC智能控制器，將電子秤、質(zhì)量流量控制器組合定量方式與液體質(zhì)量流量計(jì)直接定量方式相互結(jié)合，在實(shí)際運(yùn)行工況中，排除了加注罐內(nèi)氣體質(zhì)量的變化對加注精度的影響，將氣體質(zhì)量對精度的影響降至±2%以內(nèi)，大大提高了系統(tǒng)定量的精度:氧化劑加注精度達(dá)到1%。以內(nèi)，燃燒劑加注精度達(dá) 到1.5%。以內(nèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置的加注系統(tǒng)原理圖；
[0012]圖2是本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置的控制系統(tǒng)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參看圖1和圖2，本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，所計(jì)量的加注系統(tǒng)設(shè)有加注罐107、加注控制臺(tái)101、液路模塊箱102和加泄連接器103，加注控制臺(tái)101、液路模塊箱102和加注罐107分別設(shè)有若干管路和閥門。加注控制臺(tái)101、液路模塊箱102、加泄連接器103與液體推進(jìn)劑貯罐104通過管路依次連通，液路模塊箱102與加注罐107通過管路連通。加注罐107安置在一電子秤臺(tái)106上，電子秤臺(tái)106連接有電子秤顯示儀。
[0014]本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，還包括質(zhì)量流量控制器108、質(zhì)量流量積算儀、液體質(zhì)量流量計(jì)105、光電傳感器和兩套獨(dú)立的PLC智能控制器。其中:
[0015]質(zhì)量流量控制器108串接安裝在加注控制臺(tái)101擠壓氣體管路的出口處，該出口與液路模塊箱102相連接。液體質(zhì)量流量計(jì)105串接安裝在液路模塊箱102加注氣體入口處，該入口與加注罐107相連接。具體連接為:加注控制臺(tái)101加注氣體管路上設(shè)有減壓閥JQ5和第十一閥門11，液路模塊箱102設(shè)有第一閥門I，加注罐107設(shè)有第二十一閥門21，減壓閥JQ5、第十一閥門11、質(zhì)量流量控制器108、第一閥門1、第二十一閥門21與加注罐107的入口依次連通。加注罐107設(shè)有第二十閥門20，液路模塊箱102設(shè)有第二閥門2，第二十閥門20、液體質(zhì)量流量計(jì)105、第二閥門2與加泄連接器103的入口依次連通。光電傳感器安裝在加泄連接器103的液腔內(nèi)。
[0016]參看圖1和圖2，在本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置中，液體質(zhì)量流量計(jì)105與第一 PLC智能控制器的輸入端電相連，質(zhì)量流量控制器108經(jīng)質(zhì)量流量積算儀與第二 PLC智能控制器的輸入端電相連，電子秤臺(tái)106經(jīng)電子秤顯示儀與第二 PLC智能控制器的輸入端電相連，光電傳感器與兩套PLC智能控制器的輸入端分別電相連。兩套PLC智能控制器的輸出端分別與對應(yīng)的閥門電相連，兩套PLC智能控制器的輸出端分別連接有若干控制開關(guān)。
[0017]本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，還包括電源變換器，市電經(jīng)電源變換器向氣體加注系統(tǒng)進(jìn)行供電。
[0018]下面具體說明本發(fā)明高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置的工作過程。
[0019]該加注系統(tǒng)采用了電子秤臺(tái)106與質(zhì)量流量控制器108組合定量和液體質(zhì)量流量計(jì)105直接定量互為冗余的定量方案。其中，電子秤臺(tái)106與質(zhì)量流量控制器108組合定量方式為主定量方式，兩種定量方式能夠同時(shí)定量，由兩套獨(dú)立的PLC控制器完成，并可以相互切換。
[0020]在電子秤臺(tái)106與流量控制器組合定量中，質(zhì)量流量控制器108實(shí)時(shí)測量充入加注罐107內(nèi)氣體的質(zhì)量，并經(jīng)過PLC的計(jì)算后，對電子秤臺(tái)106的定量結(jié)果進(jìn)行修正。
[0021]兩套PLC智能控制器的輸出端分別連接有若干控制開關(guān)，以完成兩套獨(dú)立的PLC控制器的設(shè)定。
[0022]加注工序啟動(dòng)后，由減壓閥JQ5提供恒定壓力的氮?dú)?，通過第十一閥門11、質(zhì)量流量控制器108、第一閥門1、第二十一閥門21將擠壓氮?dú)馑腿爰幼⒐?07氣枕部位。在推進(jìn)劑從加注罐107內(nèi)插底管流出后，流經(jīng)第二十閥門20、液體質(zhì)量流量計(jì)105、第二閥門2到達(dá)加泄連接器103，加泄連接器103液腔內(nèi)的光電傳感器檢測到有液體經(jīng)過時(shí)，發(fā)出信號(hào)至電子秤顯示儀、質(zhì)量流量控制器108將其自動(dòng)清零，電子秤顯示儀和液體質(zhì)量流量計(jì)105開始計(jì)量加注量。
[0023]在加注過程中，電子秤顯示儀顯示的加注量是真實(shí)加注量與充入加注罐107內(nèi)氮?dú)赓|(zhì)量的差值。PLC控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集充入加注罐107內(nèi)氮?dú)庵亓浚ㄟ^計(jì)算修正后得到實(shí)時(shí)加注量。當(dāng)實(shí)時(shí)加注量到達(dá)PLC設(shè)定值時(shí)，由PLC發(fā)出指令控制加注復(fù)位，加注結(jié)束。
[0024]在加注系統(tǒng)中采用電子秤與氣體流量控制器組合定量方式后，氧化劑加注系統(tǒng)精度可控制在I %。以內(nèi)，燃燒劑加注精度在1.5%。以內(nèi)。采用液體質(zhì)量流量計(jì)獨(dú)立定量方式，加注精度能夠確保在3%。以內(nèi)，定量總體精度滿足在3%。以內(nèi)的要求。
[0025]上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)方案前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，所計(jì)量的加注系統(tǒng)設(shè)有加注罐(107)、加注控制臺(tái)(101)、液路模塊箱(102)和加泄連接器(103)，所述加注控制臺(tái)(101)、液路模塊箱(102)和所述加注罐(107)分別設(shè)有若干管路和閥門，所述加注控制臺(tái)(101)、液路模塊箱(102)、加泄連接器(103)與液體推進(jìn)劑貯罐(104)通過管路依次連通，所述液路模塊箱(102)與所述加注罐(107)通過管路連通，所述加注罐(107)安置在一電子秤臺(tái)(106)上，所述電子秤臺(tái)(106)連接有電子秤顯示儀，其特征在于:加注系統(tǒng)還設(shè)有質(zhì)量流量控制器(108)、質(zhì)量流量積算儀、液體質(zhì)量流量計(jì)(105)、光電傳感器和兩套獨(dú)立的PLC智能控制器，所述質(zhì)量流量控制器(108)串接安裝在所述加注控制臺(tái)(101)擠壓氣體管路的出口處，該出口與所述液路模塊箱(102)相連接，所述液體質(zhì)量流量計(jì)(105)串接安裝在所述液路模塊箱(102)加注氣體入口處，該入口與所述加注罐(107)相連接，所述光電傳感器安裝在加泄連接器(103)的液腔內(nèi)，所述液體質(zhì)量流量計(jì)(105)與第一 PLC智能控制器的輸入端電相連，所述質(zhì)量流量控制器(108)經(jīng)所述質(zhì)量流量積算儀與第二 PLC智能控制器的輸入端電相連，所述電子秤臺(tái)(106)經(jīng)所述電子秤顯示儀與第二 PLC智能控制器的輸入端電相連，所述光電傳感器與兩套所述PLC智能控制器的輸入端分別電相連，兩套所述PLC智能控制器的輸出端分別與對應(yīng)的所述閥門電相連，兩套所述PLC智能控制器的輸出端分別連接有若干控制開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，其特征在于:其中所述加注控制臺(tái)(101)加注氣體管路上設(shè)有減壓閥(JQ5)和第十一閥門(11)，所述液路模塊箱(102)設(shè)有第一閥門(1)，加注罐(107)設(shè)有第二十一閥門(21)，所述減壓閥(JQ5)、第十一閥門(11)、質(zhì)量流量控制器(108)、第一閥門(I)、第二十一閥門(21)與所述加注罐(107)的氣體入口依次連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，其特征在于:其中所述加注罐(107)設(shè)有第二十閥門(20)，所述液路模塊箱(102)設(shè)有第十閥門(2)，所述第二十閥門(20)、液體質(zhì)量流量計(jì)(105)、第十閥門(2)與所述加泄連接器(103)的入口依次連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度液體推進(jìn)劑加注系統(tǒng)組合定量裝置，其特征在于:還包括電源變換器，市電經(jīng)所述電源變換器向氣體加注系統(tǒng)進(jìn)行供電。
【文檔編號(hào)】F17D3/18GK103542258SQ201310492198
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】郭銘杰, 羅強(qiáng), 張雷杰, 張波, 王嵩, 劉 英, 陳傳寶, 劉聰聰 申請人:北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院