| 一种多点冗余火箭燃烧等离子体诊断方法及系统 | |
| 鞠兴进; 李心阳; 孙欣庚; 郭冬妮; 连欢 | |
| 2024-03-29 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明提供一种多点冗余火箭燃烧等离子体诊断方法及系统。实施方式的多点冗余火箭燃烧等离子体诊断方法及系统包括：线性伺服驱动模块，其作为静电探针模块结构载体，以线性移动的形式驱动静电探针多点位采集火箭燃烧等离子体电流，提升系统数据采集多样性；静电探针模块，包括多种朗缪尔探针，用于收集等离子体电流多种朗缪尔探针具有冗余形式，提升系统数据采集完整性；电源模块，为静电探针提供扫描电压及偏置电压；数据采集模块，连接静电探针采集等离子体电流数据；数据处理模块，结合扫描电压和偏置电压与等离子体电流，依据离子运动模型计算等离子体特性；上位机模块，显示其他模块的工作状态，设置控制指令，显示数据与计算结果；触发模块，接收外部系统试验开始统一触发信号，触发系统中相关模块动作。通过本发明，可以直接快速获得火箭燃烧等离子体特性，同时，静电探针的冗余形式可以提升诊断的完整性，配合线性伺服驱动可以提升诊断的多样性，完成在常压下对火箭燃烧等离子体特性进行诊断。 |
| Application Date | 2023-06-25 |
| Application Number | CN202310748021.0 |
| Patent Number | CN116669269B |
| Claim | 1.一种多点冗余火箭燃烧等离子体诊断系统，其特征在于，包括： 线性伺服驱动模块，其作为静电探针模块结构载体，以线性移动的形式驱动静电探针多点位采集火箭燃烧等离子体电流，提升系统数据采集多样性； 静电探针模块，包括多种朗缪尔探针，用于收集等离子体电流，多种朗缪尔探针具有冗余形式，提升系统数据采集完整性； 电源模块，为静电探针提供扫描电压及偏置电压； 数据采集模块，连接静电探针采集等离子体电流数据； 数据处理模块，结合扫描电压和偏置电压与等离子体电流，依据离子运动模型计算等离子体特性； 上位机模块，显示其他模块的工作状态，设置控制指令，显示数据与计算结果； 触发模块，接收外部系统试验开始统一触发信号，触发系统中相关模块动作； 线性伺服驱动模块，主要包括， 静电探针承载机构，其中静电探针的夹持机构及支撑机构采用高碳钢材料，防止高温变形； 高精度伺服驱动器及伺服电机，伺服电机旋转精度不大于1毫米，伺服电机与伺服控制器或可编程逻辑控制器（PLC）形成闭环控制回路； 可编程逻辑控制器（PLC），发布控制指令，具有与上位机通讯的串行接口，具有接收触发指令的触发接口； 手动控制箱，在手动模式下对伺服驱动模块进行运动调试； 静电探针模块，主要包括， 朗缪尔单探针、双探针及三探针三种静电探针，探针由金属钨丝与绝缘陶瓷管组成，三种探针同时收集等离子体电流，以双探针收集的等离子电流作为主要数据分析来源，单探针、三探针收集的等离子体电流作为数据补充，形成一种冗余形式； 朗缪尔单探针P1，朗缪尔双探针P2和P3，朗缪尔三探针P4、P5和P6分布在一条直线上，朗缪尔双探针在分布线中间位置，朗缪尔三探针呈三角形阵列，分布线与火箭燃烧尾焰中心轴线垂直； 通过电源模块为朗缪尔单探针P1，朗缪尔双探针P2和P3提供扫描电压，为朗缪尔三探针P4、P5和P6提供偏置电压； 通过数据采集模块采集朗缪尔探针收集的等离子体电流数据； 电源模块至少具有三个相互隔离的直流电压输出通道，每个通道输出电压范围为-150V~150V，扫描电压的最小输出周期不大于100ms； 数据采集模块包括滤波电路、跨阻放大电路、差分放大电路，数据采集通道与电源模块的电压输出通道隔离，数据采集模块采样频率最高可达1MHz。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97420 |
| Collection | 高温气体动力学国家重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 鞠兴进,李心阳,孙欣庚,等. 一种多点冗余火箭燃烧等离子体诊断方法及系统. CN116669269B[P]. 2024-03-29. |
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