【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电控固体推进剂，特别是涉及一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置。
技术介绍
1、推进剂作为固体火箭发动机的能量源，对固体火箭发动机的性能和工作表现起决定性作用。推进剂的燃速是指推进剂的燃烧速度，定义为单位时间推进剂因燃烧平行推移的距离。
2、目前，靶线法是应用最广泛的推进剂燃速测试方法，其原理是在推进剂样品上相隔一定距离钻孔穿过靶线，靶线上加载有一定的电压，推进剂燃烧时烧断靶线，能够检测出电路中电压迅速降低。通过两根靶线出现电压降低的时间间隔和两根靶线之间的距离计算推进剂的平均燃速。靶线法需要推进剂具有点火后持续燃烧即自持燃烧的特点。
3、电控固体推进剂是一类向固体推进剂中加入可电解燃烧的燃料从而达到通电燃烧，断电熄火效果的新型固体推进剂，其不具有自持燃烧的特点，需要持续对其施加电压才能保持燃烧状态，提供电压的电极需要与电控推进剂燃面保持动态接触。所以，电极与电控推进剂的接触方式大大影响着电控固体推进剂的燃速，二者的接触应当保持一个较小的力以最大程度的减小外力对电控固体推进剂的影响，同时随着电控固体推进剂的燃烧，燃面的空间位置也会随时间改变，这就要求了外界电极的位置需要与燃面保持一致，即如图1(a)所示，外界电极需要跟随燃面退移过程一起下移。
4、由于新型电控固体推进剂自身的燃速未知，且新型电控固体推进剂的燃速在整个燃烧过程并不是保持不变，使电极以一确定速度均匀下降并不能确保新型电控固体推进剂的正常电解燃烧，可能会导致新型电控固体推进剂的燃速测量不准确或者无法测量。如图
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，能够在利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的过程中使电极下降位置与燃面退移保持一致，保证电控固体推进剂燃速测量的准确性。
2、本专利技术提供了一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，包括底座；
3、电极移动模块，电极移动模块包括两个均垂直固定于底座顶部的滚珠丝杠导轨；
4、数据采集模块，数据采集模块用于采集待测电控固体推进剂燃烧数据并计算待测电控固体推进剂的燃速；
5、点火电极模块，点火电极模块包括电源、输出电极、电极盘以及两个电极夹具，电源与输出电极电连接，输出电极固定嵌入电极盘中心，用于与待测电控固体推进剂的燃面保持动态接触，两个电极夹具位于同一平面且分别固定连接于两个滚珠丝杠导轨；
6、电极夹具为u型夹具，两个电极夹具的u型开口相对设置，电极夹具的u型侧壁与底座平行，电极盘设置于两个电极夹具的u型开口中间，电极盘所在平面与底座所在平面平行；
7、每个电极夹具均设置有n组弹簧，n为2或3，任意一组弹簧均垂直设置于电极夹具的u型开口内部，每组弹簧包括短弹簧和长弹簧，短弹簧的一端与电极夹具的u型开口的上侧壁固定连接，短弹簧的另一端与电极盘的顶部固定连接，长弹簧的一端与电极夹具的u型开口的下侧壁固定连接，长弹簧的另一端与电极盘的底部固定连接；
8、滚珠丝杠导轨机构带动电极夹具的移动速度为待测电控固体推进剂的最大预测燃速。
9、在其中一个实施例中，短弹簧和长弹簧的弹性系数均为k，其中
10、δf＝2knδx
11、δx＝(v1-v2)·t
12、
13、式中，δf表示输出电极和电极盘的总重量，v1表示点火电极模块的移动速度，v2表示待测电控固体推进剂的最小预测燃速，δx表示输出电极与待测电控固体推进剂燃面的最大相对位移量，t为待测电控固体推进剂的最大预测燃烧时间，l为待测电控固体推进剂的长度。
14、在其中一个实施例中，长弹簧的形变长度大于输出电极与待测电控固体推进剂燃面的最大相对位移量。
15、在其中一个实施例中，底座设置有通孔和至少三个靶线接线柱；
16、通孔与电极盘同轴设置，用于在进行燃速测试时安装待测电控固体推进剂；
17、靶线接线柱固定连接于底座的顶部。
18、在其中一个实施例中，数据采集模块包括两条靶线、分压模块、采集板卡和计算机；
19、每条靶线用于穿过待测电控固体推进剂后分别与两个靶线接线柱连接，两个靶线接线柱分别作为正极和负极；
20、分压模块用于将采集到的靶线上的电压信号进行降压，分压模块设置有两个电阻，每个电阻与两个电极不同的靶线接线柱连接；
21、采集板卡，用于以20000hz的采样频率采集分压模块降压后的电压信号并存储在计算机中。
22、在其中一个实施例中，两个电极夹具分别与两个滚珠丝杠导轨机构的滑台固定连接，两个滚珠丝杠导轨机构的电机同步同速。
23、在其中一个实施例中，长弹簧或短弹簧与电极盘螺纹连接。
24、在其中一个实施例中，靶线与外接24v稳压电源通过导线连接。
25、本专利技术的有益效果是：本专利技术的利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，电极移动模块能够带动点火电极模块整体上下移动，在弹簧的作用下，输出电极能够在电极夹具内实现小范围移动，点火电极模块整体移动以及输出电极的小范围移动能够保证输出电极和待测固体推进剂的燃面保持动态接触，即能够在利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的过程中使电极下降位置与燃面退移保持一致，保证电控固体推进剂燃速测量的准确性。
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1.一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，包括底座(100)；
2.根据权利要求1所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述短弹簧(600)和长弹簧(610)的弹性系数均为k，其中
3.根据权利要求2所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述长弹簧(610)的形变长度大于所述输出电极(300)与待测电控固体推进剂(900)燃面的最大相对位移量。
4.根据权利要求3所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述底座(100)设置有通孔和至少三个靶线接线柱(800)；
5.根据权利要求4所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述数据采集模块(700)包括两条靶线、分压模块、采集板卡和计算机；
6.根据权利要求5所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，两个所述电极夹具(500)分别与两个所述滚珠丝杠导轨机构(200)的滑台固定连接，两个所述滚珠丝杠导轨机构(200)的滑台同
7.根据权利要求6所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述长弹簧(610)或短弹簧(600)与电极盘(400)螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述靶线与外接24V稳压电源通过导线连接。
...【技术特征摘要】
1.一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，包括底座(100)；
2.根据权利要求1所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述短弹簧(600)和长弹簧(610)的弹性系数均为k，其中
3.根据权利要求2所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述长弹簧(610)的形变长度大于所述输出电极(300)与待测电控固体推进剂(900)燃面的最大相对位移量。
4.根据权利要求3所述的一种利用靶线法动态测量电控固体推进剂燃速的装置，其特征在于，所述底座(100)设置有通孔和至少三个靶线接线柱(800)；
5.根据权利要求4所述的一种利用靶...
【专利技术属性】
技术研发人员：金秉宁，李嘉城，张凌志，罗王胤，吴天阳，侯凯恒，邓智仁，刘佩进，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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