用于火箭发动机燃料流量测量的信号调理

石材雕刻机 | 2021-03-23

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彩票网站|概述NASA的约翰c .史坦尼斯宇宙中心已经对火箭发动机展开了40多年的测试。 在史坦尼斯进行的测试对美国的太空计划很重要。 a和b的试验复合体在60年代准备了用于测试土星v火箭发动机的横梁。 航天飞机时代,试验台是用来测试航天飞机的主发动机(SSME )的。

现在该中心反对各种实验计划,包括测试先进的宇宙发射系统(SLS )的引擎。 本应用讨论了测量发动机燃料流量的信号调整解决方案。 为了制造发动机,化学火箭发动机需要可燃性燃料和氧化剂(液氧等)。

正确测量发动机燃料/氧化剂消耗的速率量对测量火箭的性能参数很重要。 例如,比冲击量:燃料质量消耗与每秒产生的发动机的比。 比冲击量的测量要求有效载荷的大小和任务燃料市场的需求。 燃料管路的涡轮流量计监视燃料/氧化剂的消耗。

流体流向机翼时,内部涡轮旋转,磁落下器产生电脉冲。 从流量计输入的脉冲频率与从燃料和氧化剂到火箭发动机的体积流量成比例。 流量计信号一般在脉冲信号中具备过冲、振铃、噪声,可靠的启动时和频率测量非常困难。

流量计内部的结构会产生噪声,其频率成分比脉冲信号低、高。 从传感器到传感器的噪声成分变化的多样性对信号调整明确了新的且大的挑战。

经过30年的服务,史坦尼斯试验台的信号调整系统必须升级。 传统系统的故障率减少了,修理成本高,很多零件都是这样,依然可以使用。 最好使用一组具备计算机程序设置的替代解决方案,以及能够开展现场自动校准的解决方案。 为了应对大幅度变化的流量测量挑战,削减系统的设置、检查、成本,NASA自由选择了PFI公司的28524频率/力转换器和28608B滤波器/放大器作为燃料流量监视系统的前端信号调整。

解决方案PFI公司的28000系统反对混合信号的调整,被用作突发事件、冲击、振动、频率压力切换和抗锯齿滤波器。 如下的地下通道框图右图所示,燃料监视系统的前端信号调整用于具备带通滤波器的28608B滤波器/放大器卡缓冲器、定标、滤波器流量计脉冲信号。 带通滤波器功能可有效清除频率切换前的完全流量计信号高次谐波和噪声。 由于各滤波器的截止频率是独立设定的,所以可以改变带通呼叫的中心频率和比特率,根据传感器引导不同的干扰信号人和自然波。

PFI28524频率压力切换卡正确测量流量计信号的频率,输入与频率成比例的正确直流电平。 可以为每个地下通道独立国家编程直流输入范围,使用户可以将直流输入调整到感兴趣的流量计频率范围。 28524具有四个用作DC输入的平均时间常数,用户可以自由选择平滑的输入呼叫或缓慢的输入呼叫。 为了处理最难的流量计信号,28524卡具备可搭载的触发器。

可编程启动时极性(所以或负)、启动时维持(以秒为单位)、启动时电平设定,可以可靠地测量具有振铃、过冲、交叉噪声或毛刺的信号的频率。 图1 :可编程启动时的阈值设定在毛刺上的图1表示实际流量计的信号。 表示预期的周期波形,每个信号周期的中间不存在毛刺,在周期和周期之间变化。 这些毛刺位于零点附近,但毛刺有可选择的下降沿和上升沿,因此容易错误地上升。

获得可靠启动的一种方法是,如图1中的红线右图所示,将28524的启动时刻设定在信号周期中的毛刺点的上方或下方。 另一种方法是启动时延迟功能,如图2右图所示。

启动时电路在延迟时间内停止使用,无视被欺骗的边缘信号。 NASA史坦尼斯流量计信号调整器的地下通道框图解决方案亮点*可扩展的标准化烹调解决方案由高密度机箱构建,反对各种传感器类型。

可编程带通滤波器降低流量计信号的带外噪声。 频率/直流电力变换器可靠地测量流量计的脉冲输入,确认燃料/氧化剂体积流量。

*28000FAT获得校准测试,这是测试现场完全自动化的NIST的根源。 *28000Go/No-Go测试功能获取信号调整设定的自动检查。 NASA史坦尼斯火箭发动机测试系统的自检和校准PFI的内置测试功能使用户能够继续执行NIST可追溯性校准测试,需要从设备机架中移除系统,从NASA几个小时的预测中举手Go/No-Go测试可以慢慢验证每个地下通道的运用时设定。 地下通道的设定还包括增益、滤波器设定、DC偏移、噪声电平,可以延迟测量、检查、报告,证明设备长时间运转。

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