一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法，针对运载火箭和航天器中火工品使用可靠性高、测试复杂、测试精度高等特点，在火工品供电电路设计时，通过火工品供电回路中并联旁路电缆实现发火试验中火工品的测试。本发明在不破坏火工品线路真实状态下，实现对火工品的起爆时间和起爆时电压脉宽、火工品的起爆电流、火工品的起爆电压纹波的精确测量，从而提高了测试的可靠度和测试精度，简化了发火试验中火工品测试操作难度，降低了测试成本。
【专利说明】一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法，属于运载火箭和航天器飞行试验【技术领域】。
【背景技术】
[0002]运载火箭和航天器飞行试验中，火工品工作状态是否正常决定了任务的成败。因此在飞行试验前需要进行专项发火试验，验证运载火箭和航天器系统控制电路及时序、火工品性能、控制电路的安全性及可靠性等内容。
[0003]目前国内运载火箭中传统发火试验测试方法为:首先将火工品接入控制系统，进行火工品回路通路测试。在火工品起爆器处连接测试飞线，然后控制系统发送时序指令，触发发火控制及驱动，当火工品起爆时，通过外围计算机信号采集设备采集飞线信号来测试系统的时序脉宽，验证控制系统时序的正确性，初步验证起爆器供电电路设计的合理性。但是传统发火试验中存在以下三方面的问题:第一，火工品起爆器飞线测试方法只能通过观察起爆器起爆，主观判断火工品起爆电流是否满足火工品起爆要求，比如电流设计阈值5-10A，实际测试中可能存在起爆电流临界情况，如5.1A或9.8A，在传统发火试验中经主观判断认为火工品起爆电流满足火工品起爆要求，但是这种情况下虽然满足了工程设计阈值，系统的可靠性较差，发生故障的风险较高。第二，传统发火试验无法测量电池在发火瞬间大电流冲击时的电压瞬变特性，因此无法测得火工品起爆过程对其它分系统的干扰。第三、传统测试方法操作复杂，需要大量的配套设备和人力，测试成本高，精度差。而要想精确测量则需要在火工品回路中接入测试点，但这样就破坏了系统线路真实状态，不能满足测试要求。
【发明内容】
[0004]本发明的技术解决问题是:克服现有技术不足，提供一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法，简化了发火试验中火工品测试操作难度，降低了测试成本，提高了测试的可靠度和测试精度。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法，包括以下步骤:
[0006](I)设计火工品电路时，在每路火工品回路的正负母线上通过电缆引出一个与该火工品回路并联的测试端口；
[0007](2)火工品测试时，在测试端口上连接短路插头，将每个火工品接入对应的火工品回路中，然后断开短路插头；
[0008](3)在测试端口上连接直流低电阻测试仪，利用直流低电阻测试仪测试每一路火工品回路的电阻值，并根据该电阻值计算每一路火工品回路的电流；将得到的电流与设计阈值进行对比，如果符合设计阈值，则断开直流低电阻测试仪，进行步骤(4);否则测试未通过；
[0009](4)在测试端口上连接存储记录仪，当控制系统按照时序发送控制指令使火工品起爆时，存储记录仪采集并存储每一路火工品回路的起爆时间、电压脉宽、起爆电压值和起爆电压纹波；根据存储记录仪的采集数据进行以下判断:
[0010](a)根据每一路火工品回路的起爆时间和电压脉宽判断控制系统时序是否满足设计阈值；
[0011](b)根据每一路火工品回路的起爆电压值以及步骤(3)测得的电阻值，判断每一路火工品回路的电流值是否满足设计阈值；
[0012](C)根据每一路火工品回路的起爆电压纹波判断每一个火工品起爆时对其它系统的干扰是否满足设计阈值；
[0013]如果(a) (b) (C)中有一个不满足设计阈值，则测试未通过；如果(a) (b) (c)都满足设计阈值，则进入步骤(5)；
[0014](5)断开存储记录仪，在测试端口上连接防短路插头，完成火工品发火试验测试。
[0015]本发明与现有技术相比的有益效果是:
[0016](I)本发明在不破坏火工品线路真实状态下，能够实现对火工品的起爆时间和起爆时的电压脉宽的精确测量，从而精确判断控制系统时序的正确性，而传统发火试验只能粗略对控制系统时序进行判断。
[0017](2)本发明在不破坏火工品线路真实状态下，能够精确获得火工品的起爆电流，为提高系统可靠性、降低系统设计风险提供依据，而传统发火试验无法实现对系统起爆电流的精确测试。
[0018](3)本发明在不破坏火工品线路真实状态下，能够精确测得火工品的起爆电压纹波，从而获得对其它系统的干扰特性，而传统发火试验无法实现对系统之间干扰的测试，从而提高了测试的可靠度，降低系统风险。
[0019](4)本发明通过并联旁路电缆实现发火试验中火工品的测试，简化了发火试验中火工品测试操作难度，降低了测试成本，提高了测试的可靠度和测试精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明火工品的测试电路示意图。
【具体实施方式】
[0021]本发明提出了一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法，如图1所示。
[0022]以某次试验为例，设每一路火工品回路电缆的电阻值为0.2Ω，限流电阻盒电阻值
2.2 Ω，每一个火工品的电阻约为1.1 Ω，该回路的回路电阻约为3.5Ω。控制系统供电母线上的供电电压为28V。每一路火工品回路电流的设计阈值为5 — 10A。
[0023](I)设计火工品电路时，在每路火工品回路的正负母线上通过电缆引出一个与该火工品回路并联的测试端口，设共有η路火工品回路，则对应的测试端口插头为C1-X1，C1-X2，……，C1-Xn，n为自然数；
[0024](2)火工品测试时，在测试端口上连接短路插头，将每个火工品接入对应的火工品回路中，然后断开短路插头；
[0025](3)在测试端口上连接直流低电阻测试仪，利用直流低电阻测试仪测试每一路火工品回路的电阻值，并根据该电阻值计算每一路火工品回路的电流；如第i路火工品回路的精确电阻值为3.7 Ω，并根据该电阻值计算第i路火工品回路的电流为28/3.7 = 7.6A ；将每一路的电流与设计阈值5 — 1A进行对比，符合设计阈值，则断开直流低电阻测试仪，进行步骤(4);否则，测试未通过；
[0026](4)在测试端口上连接存储记录仪，存储记录仪测试端口为大于50ΜΩ的高阻，因此可以保证当存储记录仪测试端口接入火工品回路测试电压时，不会破坏原火工品线路真实状态，开始进行试验，控制系统按照时序发送控制指令，火工品起爆时，存储记录仪采集并存储每一路火工品回路的起爆时间和起爆时的电压脉宽、起爆电压值和起爆电压纹波；
[0027](a)根据每一路火工品回路的起爆时间和起爆时的电压脉宽判断控制系统时序是否满足设计阈值；
[0028](b)根据每一路火工品回路的起爆电压值以及每一路火工品回路的电阻值判断每一路火工品回路的电流值是否满足设计阈值5 — 1A ；
[0029](C)根据每一路火工品的起爆电压纹波判断每一个火工品起爆时对其它系统的干扰是否满足设计阈值，即假如第i路火工品起爆，那么存储记录仪采集并记录每一路火工品回路的起爆电压纹波，如果其他各路的起爆电压纹波的幅值不超过500mV，则认为第i路火工品起爆时对其它系统的干扰满足设计阈值，如果有一路或几路的起爆电压纹波的幅值超过500mV，则第i路火工品起爆时对其它系统的干扰不满足设计阈值；
[0030]当上述(a)、(b)、(c)全部满足时，进入步骤(5);当上述(a)、(b)、(c)中有一个不满足时，则测试未通过；
[0031](5)断开存储记录仪，在测试端口上连接防短路插头，完成火工品发火试验测试。
[0032]本发明通过并联旁路电缆实现发火试验中火工品的测试，能够精确得到火工品回路中的火工品起爆电流、火工品起爆电压纹波以及火工品起爆时序，解决了传统发火试验中依靠主观判断火工品起爆电流是否满足火工品起爆要求、无法精确测量电池在发火瞬间大电流冲击时的电压瞬变特性问题及对其它系统的干扰，从而提高了测试的可靠度和测试精度，同时该测试方法简化了发火试验中火工品测试操作难度，降低了测试成本。
[0033]同时，当飞行器各系统及火工品都安装到飞行器上后，进行火工品接入控制系统前测试时，本发明通过在测试回路并联电缆，可以直接把测试端口引到远离火工品、安全且易于测试人员测试的位置，比如舱门口。从而降低了传统测试时操作的难度，提高了操作的安全性。
[0034]本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
【权利要求】
1.一种发火试验中火工品并联式旁路测试方法，其特征在于包括以下步骤: (1)设计火工品电路时，在每路火工品回路的正负母线上通过电缆引出一个与该火工品回路并联的测试端口； (2)火工品测试时，在测试端口上连接短路插头，将每个火工品接入对应的火工品回路中，然后断开短路插头； (3)在测试端口上连接直流低电阻测试仪，利用直流低电阻测试仪测试每一路火工品回路的电阻值，并根据该电阻值计算每一路火工品回路的电流；将得到的电流与设计阈值进行对比，如果符合设计阈值，则断开直流低电阻测试仪，进行步骤(4);否则测试未通过； (4)在测试端口上连接存储记录仪，当控制系统按照时序发送控制指令使火工品起爆时，存储记录仪采集并存储每一路火工品回路的起爆时间、电压脉宽、起爆电压值和起爆电压纹波；根据存储记录仪的采集数据进行以下判断: (a)根据每一路火工品回路的起爆时间和电压脉宽判断控制系统时序是否满足设计阈值； (b)根据每一路火工品回路的起爆电压值以及步骤(3)测得的电阻值，判断每一路火工品回路的电流值是否满足设计阈值； (c)根据每一路火工品回路的起爆电压纹波判断每一个火工品起爆时对其它系统的干扰是否满足设计阈值； 如果(a) (b) (c)中有一个不满足设计阈值，则测试未通过；如果(a) (b) (c)都满足设计阈值，则进入步骤(5)； (5)断开存储记录仪，在测试端口上连接防短路插头，完成火工品发火试验测试。
【文档编号】G01R31/00GK104198850SQ201410429579
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】武杰, 陈洪波, 郑宏涛, 詹景坤, 陈灿辉, 孙建, 朱红, 吕天慧, 王骞, 杨勇, 朱永贵, 彭小波 申请人:中国运载火箭技术研究院