一种液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置

摘要

本发明提供了液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置，由超声波发生器、超声波换能器、清洗槽、清洗液、传感器清洗篮和壳体组成，其中，所述的传感器清洗篮包括清洗篮盖、密封圈、清洗篮主体和清洗篮底座；所述清洗篮盖盖在清洗篮主体上，密封圈位于清洗篮盖和清洗篮主体的接合处，用于防止清洗液通过清洗篮盖和清洗篮主体之间的缝隙流入传感器清洗篮内部；清洗篮主体放置在清洗篮底座上，可在清洗篮底座上转动角度；清洗篮盖自带M14x1.5内螺纹，与压力传感器的机械接口配合，并利用密封弹簧垫进行密封。

权利要求

1.一种液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置，其特征在于，由超声波发生器(1)、超声波换能器(2)、清洗槽(3)、清洗液(4)、传感器清洗篮(5)和壳体(6)组成；

传感器清洗篮(5)包括清洗篮盖(51)、密封圈(52)、清洗篮主体(53)和清洗篮底座(54)；

其中，所述清洗篮盖(51)用于盖在清洗篮主体(53)上，清洗篮盖(51)自带M14x1.5内螺纹，与压力传感器(7)的机械接口配合，利用密封弹簧垫(8)进行密封；

密封圈(52)位于清洗篮盖(51)和清洗篮主体(53)的接合处，用于防止清洗液(4)通过清洗篮盖(51)和清洗篮主体(53)之间的缝隙流入传感器清洗篮(5)内部；

清洗篮主体(53)放置在清洗篮底座(54)上，可在清洗篮底座(54)上转动角度。

说明书

一种液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置，属于液体火箭发动机试验系统清洁度及多余物控制技术领域。

背景技术

[0002] 航天发动机是导弹、火箭和航天器等的推进装置，其可靠性直接决定了航天系统的性能和寿命。发动机及其管路内的多余物是影响发动机性能的主要原因之一。多余物的检测和控制是航天发动机设计和试验过程中一项重要内容。1992年3月22日，我国与澳大利亚合作的第一颗澳星，由于火箭内存在铝质多余物而点火失败并造成了巨大的航天事故。因此，我国将3月22日定为中国航天质量日。

[0003] 所谓多余物，是指产品中存在的由外部进入或内部生产与产品规定状态无关的一切物质。目前，对常见多余物的分类如下：

[0004] 金属多余物：保险丝头、铅封块、铝封块、金属屑、弹簧垫圈碎块、工具碎块、导线头、焊渣、金属密封件碎块等；

[0005] 非金属多余物：燃烧产物、毛发、漆皮、塑料皮、锦丝线头、电缆线头、塑料管、腻子块、环氧树脂块、橡胶皮块、胶木碎块、仿羊皮纸屑、胶布块、绸布、布块、清洗液残留物、油类、油膏石棉布、高温搪瓷碎块、非金属密封件碎块等；

[0006] 多余的零部件：平垫片、弹簧垫片、螺钉、螺母、工艺堵盖、工艺件、螺丝刀、镊子钳、其它工具；

[0007] 其它多余物：灰尘、指甲屑、钮扣、硬币、钥匙、昆虫、鞋带、手套、口罩、氧化物、锈蚀、其它化合物、人体汗水、静电、火花、各种有害气体等。

[0008] 目前，国内外针对火箭发动机试验过程中的多余物清除及控制的研究则刚刚起步。在轨/姿控发动机高空模拟试验中，燃烧室压力是发动机试验过程中的重要参数，是对发动机性能的重大判据。由于轨/姿控发动机燃烧室压力测量精度要求较高，一般采用上海鼎鑫生产的YSZK-313型扩散硅压力变送器进行测量。

[0009] 轨/姿控发动机试验通常采用压力传感器与测点位置直接贯通的方式。试验时，发动机在脉冲点火过程中，由于推进剂燃烧不充分，导致压力传感器腔体堵塞，腔体内部堆积大量固体残留物，现有的浸泡清洗方法无法清除固体残留物，大量的固体残留物无法清理，导致传感器无法继续使用，即使用一次后就要报废，造成严重的资源浪费。

发明内容

[0010] 有鉴于此，本发明提供一种液体火箭发动机试验压力测量YSZK-313型传感器的清洗装置，旨在解决发动机压力传感器清洗效率低、洁净度差等问题。

[0011] 本发明的技术方案是：

[0012] 一种液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置，主要由超声波发生器(1)、超声波换能器(2)、清洗槽(3)、清洗液(4)、传感器清洗篮(5)和壳体(6)组成；

[0013] 超声波发生器(1)放置在壳体(6)底部，产生电磁振荡信号并提供能量，超声波换能器(2)放置在壳体(6)内，位于超声波发生器(1)上部，把电磁振动转换成本身的超声振动，并传入清洗槽(3)内的清洗液(4)中，产生空化作用,促使清洗件表面污物的破坏和脱落，清洗槽(3)位于壳体(6)内超声波换能器(2)上部，用来容纳清洗液及传感器清洗篮(5)；

[0014] 较佳的，壳体(6)与清洗槽(3)的边缘通过焊接方式连接，将超声波发生器(1)和超声波换能器(2)密封在壳体(6)内；

[0015] 传感器清洗篮(5)用于在清洗过程中安装压力传感器(7)，由清洗篮盖(51)、密封圈(52)、清洗篮主体(53)和清洗篮底座(54)组成；

[0016] 清洗篮盖(51)盖在清洗篮主体(53)上，清洗篮盖(51)自带M14x1.5内螺纹，与压力传感器(7)的机械接口配合，

[0017] 较佳的，清洗篮盖(51)与压力传感器(7)利用密封弹簧垫(8)进行密封，能够防止清洗液(4)通过清洗篮盖(51)和压力传感器(7)之间的缝隙流入传感器清洗篮(5)内部；

[0018] 密封圈(52)对清洗篮盖(51)和清洗篮主体(53)的接合处进行密封，防止清洗液(4)通过清洗篮盖(51)和清洗篮主体(53)之间的缝隙流入传感器清洗篮(5)内部；

[0019] 清洗篮主体(53)可以放置在清洗篮底座(54)上，并能够在清洗篮底座(54)上转动角度；

[0020] 较佳的，清洗液(4)能够通过清洗篮盖(51)的孔进入压力传感器(7)的空腔(72)，达到清洗的目的；

[0021] 较佳的，在清洗过程中，可以人为转动清洗篮主体(53)的角度，保证压力传感器(7)的空腔(72)内的堆积物充分接触清洗液(4)；

[0022] 较佳的，清洗液(4)成份为去离子水；

[0023] 有益效果

[0024] 本发明利用超声波发生器(1)、超声波换能器(2)和清洗槽(3)组成超声波清洗装置，配合相应的传感器清洗篮(5)对压力传感器进行清洗，相比现有的人工清洗的方法，其很好的提升清洗的效率，并且具有很高的清洗精度。

附图说明

[0025] 图1为压力传感器清洗装置示意图。

[0026] 图2为压力传感器结构示意图。

[0027] 图3为传感器清洗篮及传感器机械结构图。

具体实施方式

[0028] 以下分别结合附图，就本技术中涉及液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置，给出进一步的说明。

[0029] 一种液体火箭发动机试验压力传感器清洗装置，主要由超声波发生器(1)、超声波换能器(2)、清洗槽(3)、清洗液(4)、传感器清洗篮(5)和壳体(6)组成，如图1所示；其中，壳体(6)用于盛放超声波发生器(1)、超声波换能器(2)和清洗槽(3)，超声波发生器(1)位于壳体(6)底部，超声波换能器(2)位于超声波发生器(1)上方，清洗槽(3)位于超声波换能器(2)上方，清洗槽(3)的边缘与壳体(6)通过焊接方式相连接；清洗槽(3)用于盛放清洗液(4)和压力传感器(7)；

[0030] 压力传感器(7)的机械结构如图2所示：机械接口(71)为M14x1.5的外螺纹和60°密封内锥面，与发动机或转接管直接相连，在发动机点火过程中，高温高压气体进入空腔(72)内，由膜片(73)感知燃气压力，调理电路(74)对采集到的压力进行信号调理，并输出到采集设备。电气接口(75)通过螺钉固定在压力传感器(7)的端面。空腔(72)与调理电路(74)之间由膜片(73)隔开，二者无接触。发动机脉冲点火过程中，不完全燃烧生成的固体产物进入空腔(72)中，导致空腔(72)堵塞，同时导致膜片(73)无法进行压力测量；

[0031] 传感器清洗篮(5)由清洗篮盖(51)、密封圈(52)、清洗篮主体(53)和清洗篮底座(54)组成，如图3所示，用于在清洗过程中对压力传感器(7)进行安装；

[0032] 清洗篮盖(51)盖在清洗篮主体(53)上，清洗篮盖(51)自带M14x1.5内螺纹，与压力传感器(7)的机械接口(71)配合；清洗液(4)通过清洗篮盖(51)的孔进入压力传感器(7)的空腔(72)，达到清洗的目的；洗篮盖(51)与压力传感器(7)之间利用密封弹簧垫(8)进行密封，能够防止清洗液(4)通过清洗篮盖(51)和压力传感器(7)之间的缝隙流入传感器清洗篮(5)内部；

[0033] 密封圈(52)放置于清洗篮盖(51)和清洗篮主体(53)之间的接合处，并对接合处进行密封，防止清洗液(4)通过清洗篮盖(51)和清洗篮主体(53)之间的缝隙流入传感器清洗篮(5)内部；

[0034] 清洗篮主体(53)放置在清洗篮底座(54)上，并能够在清洗篮底座(54)上转动角度；

[0035] 在清洗过程中，将压力传感器(7)的机械接口(71)与清洗篮盖(51)装配，并在接口处安装密封弹簧垫(8)进行密封，此时压力传感器(7)的机械接口(71)表面与清洗篮盖(51)表面平齐；清洗篮盖(51)盖住清洗篮主体(53)，同时将密封圈(52)放于清洗篮盖(51)和清洗篮主体(53)之间的接合处，保证接合处密封良好；清洗篮主体(53)放于清洗篮底座(54)上；

[0036] 将清洗篮(5)放于清洗槽(3)内，并向清洗槽(3)内放清洗液(4)至液面距清洗槽(3)顶部距离为(60-100)mm；启动超声波发生器(1)，开始清洗。超声波发生器(1)发出高频振荡信号，由超声波换能器(2)转化为机械振动信号，促使清洗液(4)通过振动对压力传感器空腔(72)的固体残留物进行清洗。

[0037] 液体火箭发动机高模试验过程中，两种推进剂分别为甲基肼和N2O4，燃烧产生的固体残留物为硝酸一甲基肼和硝酸铵及其结晶形式，为了保证空腔(72)的固体残留物在清洗过程中快速溶解，本发明所述的清洗液(4)选用去离子水。

[0038] 清洗结束后，关断超声波发生器(1)。通过对清洗液(4)的颗粒度等级进行化验，判断是否达到传感器清洗要求。若连续三次化验结果相同，且均超出规定的颗粒物含量规定标准，则认为清洗液(4)已饱和。此时，将清洗槽(3)内现有的液体排出，重新放液，并重复上述清洗步骤。

[0039] 为了保证压力传感器(7)的清洗结果满足清洗要求，清洗次数通常为2次，清洗时间为每次20-30分钟。

[0040] 综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。