高精度液体推进剂加注系统组合定量装置制造方法
【专利摘要】本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，所计量的加注系统设有加注罐、加注控制台、液路模块箱和加泄连接器，加注罐安置在一电子秤台上，电子秤台连接有电子秤显示仪。还包括质量流量控制器、质量流量积算仪、液体质量流量计、光电传感器和两套独立的PLC智能控制器。两套PLC智能控制器的输出端分别与对应的阀门电相连，两套PLC智能控制器的输出端分别连接有若干控制开关。其有益效果是：将电子秤、质量流量控制器组合定量方式与液体质量流量计直接定量方式相互结合，排除了加注罐内气体质量的变化对加注精度的影响，将气体质量对精度的影响降至±2％以内，提高了系统定量的精度：氧化剂加注精度达到1‰以内，燃烧剂加注精度达到1.5‰以内。
【专利说明】高精度液体推进剂加注系统组合定量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及计量控制技术，特别涉及一种高精度液体推进剂加注系统组合定量装置。
【背景技术】
[0002]目前，在精度要求较低的上面级氧化剂加注系统和上面级燃烧剂加注系统中，一般采用电子秤单独定量加注量。但是，由于电子秤单独定量存在无法排除充入加注罐内气体质量对系统精度的影响，导致加注精度较低。对于加注精度要求高的加注系统，这种定量技术已明显落后，难以适应加注系统不断提高的要求。
[0003]加注系统正在面临新的课题，极需新的技术，以保证加注系统具有定量的高精度。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于克服现有技术的技术缺陷，提供一种高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，可以排除加注罐内气体质量的变化对加注精度的影响，大大提高系统的定量精度。
[0005]本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，所计量的加注系统设有加注罐、加注控制台、液路模块箱和加泄连接器，所述加注控制台、液路模块箱和所述加注罐分别设有若干管路和阀门，所述加注控制台、液路模块箱、加泄连接器与液体推进剂贮罐通过管路依次连通，所述液路模块箱与所述加注罐通过管路连通，所述加注罐安置在一电子秤台上，所述电子秤台连接有电子秤显示仪；加注系统还设有质量流量控制器、质量流量积算仪、液体质量流量计、光电传感器和两套独立的PLC智能控制器，所述质量流量控制器串接安装在所述加注控制台挤压气体管路的出口处，该出口与所述液路模块箱相连接，所述液体质量流量计串接安装在所述液路模块箱加注气体入口处，该入口与所述加注罐相连接，所述光电传感器安装在加泄连接器的液腔内，所述液体质量流量计与第一 PLC智能控制器的输入端电相连，所述质量流量控制器经所述质量流量积算仪与第二 PLC智能控制器的输入端电相连，所述电子秤台经所述电子秤显示仪与第二 PLC智能控制器的输入端电相连，所述光电传感器与两套所述PLC智能控制器的输入端分别电相连，两套所述PLC智能控制器的输出端分别与对应的所述阀门电相连，两套所述PLC智能控制器的输出端分别连接有若干控制开关。
[0006]本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，其中所述加注控制台加注气体管路上设有减压阀和第十一阀门，所述液路模块箱设有第一阀门，加注罐设有第二十一阀门，所述减压阀、第十一阀门、质量流量控制器、第一阀门、第二十一阀门与所述加注罐的气体入口依次连通。
[0007]本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，其中所述加注罐设有第二十阀门，所述液路模块箱设有第二阀门，所述第二十阀门、液体质量流量计、第二阀门与所述加泄连接器的入口依次连通。[0008]本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，还包括电源变换器，市电经所述电源变换器向气体加注系统进行供电。
[0009]本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置的有益效果是:由于设置了两套独立的PLC智能控制器，将电子秤、质量流量控制器组合定量方式与液体质量流量计直接定量方式相互结合，在实际运行工况中，排除了加注罐内气体质量的变化对加注精度的影响，将气体质量对精度的影响降至±2%以内，大大提高了系统定量的精度:氧化剂加注精度达到1%。以内，燃烧剂加注精度达 到1.5%。以内。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0011]图1是本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置的加注系统原理图；
[0012]图2是本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置的控制系统方框图。
【具体实施方式】
[0013]参看图1和图2，本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，所计量的加注系统设有加注罐107、加注控制台101、液路模块箱102和加泄连接器103，加注控制台101、液路模块箱102和加注罐107分别设有若干管路和阀门。加注控制台101、液路模块箱102、加泄连接器103与液体推进剂贮罐104通过管路依次连通，液路模块箱102与加注罐107通过管路连通。加注罐107安置在一电子秤台106上，电子秤台106连接有电子秤显示仪。
[0014]本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，还包括质量流量控制器108、质量流量积算仪、液体质量流量计105、光电传感器和两套独立的PLC智能控制器。其中:
[0015]质量流量控制器108串接安装在加注控制台101挤压气体管路的出口处，该出口与液路模块箱102相连接。液体质量流量计105串接安装在液路模块箱102加注气体入口处，该入口与加注罐107相连接。具体连接为:加注控制台101加注气体管路上设有减压阀JQ5和第十一阀门11，液路模块箱102设有第一阀门I，加注罐107设有第二十一阀门21，减压阀JQ5、第十一阀门11、质量流量控制器108、第一阀门1、第二十一阀门21与加注罐107的入口依次连通。加注罐107设有第二十阀门20，液路模块箱102设有第二阀门2，第二十阀门20、液体质量流量计105、第二阀门2与加泄连接器103的入口依次连通。光电传感器安装在加泄连接器103的液腔内。
[0016]参看图1和图2，在本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置中，液体质量流量计105与第一 PLC智能控制器的输入端电相连，质量流量控制器108经质量流量积算仪与第二 PLC智能控制器的输入端电相连，电子秤台106经电子秤显示仪与第二 PLC智能控制器的输入端电相连，光电传感器与两套PLC智能控制器的输入端分别电相连。两套PLC智能控制器的输出端分别与对应的阀门电相连，两套PLC智能控制器的输出端分别连接有若干控制开关。
[0017]本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，还包括电源变换器，市电经电源变换器向气体加注系统进行供电。
[0018]下面具体说明本发明高精度液体推进剂加注系统组合定量装置的工作过程。
[0019]该加注系统采用了电子秤台106与质量流量控制器108组合定量和液体质量流量计105直接定量互为冗余的定量方案。其中，电子秤台106与质量流量控制器108组合定量方式为主定量方式，两种定量方式能够同时定量，由两套独立的PLC控制器完成，并可以相互切换。
[0020]在电子秤台106与流量控制器组合定量中，质量流量控制器108实时测量充入加注罐107内气体的质量，并经过PLC的计算后，对电子秤台106的定量结果进行修正。
[0021]两套PLC智能控制器的输出端分别连接有若干控制开关，以完成两套独立的PLC控制器的设定。
[0022]加注工序启动后，由减压阀JQ5提供恒定压力的氮气，通过第十一阀门11、质量流量控制器108、第一阀门1、第二十一阀门21将挤压氮气送入加注罐107气枕部位。在推进剂从加注罐107内插底管流出后，流经第二十阀门20、液体质量流量计105、第二阀门2到达加泄连接器103，加泄连接器103液腔内的光电传感器检测到有液体经过时，发出信号至电子秤显示仪、质量流量控制器108将其自动清零，电子秤显示仪和液体质量流量计105开始计量加注量。
[0023]在加注过程中，电子秤显示仪显示的加注量是真实加注量与充入加注罐107内氮气质量的差值。PLC控制系统实时采集充入加注罐107内氮气重量，通过计算修正后得到实时加注量。当实时加注量到达PLC设定值时，由PLC发出指令控制加注复位，加注结束。
[0024]在加注系统中采用电子秤与气体流量控制器组合定量方式后，氧化剂加注系统精度可控制在I %。以内，燃烧剂加注精度在1.5%。以内。采用液体质量流量计独立定量方式，加注精度能够确保在3%。以内，定量总体精度满足在3%。以内的要求。
[0025]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，所计量的加注系统设有加注罐(107)、加注控制台(101)、液路模块箱(102)和加泄连接器(103)，所述加注控制台(101)、液路模块箱(102)和所述加注罐(107)分别设有若干管路和阀门，所述加注控制台(101)、液路模块箱(102)、加泄连接器(103)与液体推进剂贮罐(104)通过管路依次连通，所述液路模块箱(102)与所述加注罐(107)通过管路连通，所述加注罐(107)安置在一电子秤台(106)上，所述电子秤台(106)连接有电子秤显示仪，其特征在于:加注系统还设有质量流量控制器(108)、质量流量积算仪、液体质量流量计(105)、光电传感器和两套独立的PLC智能控制器，所述质量流量控制器(108)串接安装在所述加注控制台(101)挤压气体管路的出口处，该出口与所述液路模块箱(102)相连接，所述液体质量流量计(105)串接安装在所述液路模块箱(102)加注气体入口处，该入口与所述加注罐(107)相连接，所述光电传感器安装在加泄连接器(103)的液腔内，所述液体质量流量计(105)与第一 PLC智能控制器的输入端电相连，所述质量流量控制器(108)经所述质量流量积算仪与第二 PLC智能控制器的输入端电相连，所述电子秤台(106)经所述电子秤显示仪与第二 PLC智能控制器的输入端电相连，所述光电传感器与两套所述PLC智能控制器的输入端分别电相连，两套所述PLC智能控制器的输出端分别与对应的所述阀门电相连，两套所述PLC智能控制器的输出端分别连接有若干控制开关。
2.根据权利要求1所述的一种高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，其特征在于:其中所述加注控制台(101)加注气体管路上设有减压阀(JQ5)和第十一阀门(11)，所述液路模块箱(102)设有第一阀门(1)，加注罐(107)设有第二十一阀门(21)，所述减压阀(JQ5)、第十一阀门(11)、质量流量控制器(108)、第一阀门(I)、第二十一阀门(21)与所述加注罐(107)的气体入口依次连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，其特征在于:其中所述加注罐(107)设有第二十阀门(20)，所述液路模块箱(102)设有第十阀门(2)，所述第二十阀门(20)、液体质量流量计(105)、第十阀门(2)与所述加泄连接器(103)的入口依次连通。
4.根据权利要求3所述的一种高精度液体推进剂加注系统组合定量装置，其特征在于:还包括电源变换器，市电经所述电源变换器向气体加注系统进行供电。
【文档编号】F17D3/18GK103542258SQ201310492198
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】郭铭杰, 罗强, 张雷杰, 张波, 王嵩, 刘 英, 陈传宝, 刘聪聪 申请人:北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院