在液體火箭發(fā)動機中流量測量傳感器有什么作用？

目前，隨著可重復(fù)使用航天器的發(fā)展，可重復(fù)使用火箭發(fā)動機的呼聲越來越高，而第三流體冷卻循環(huán)由于對火箭發(fā)動機的性能及可重復(fù)性使用的巨大促進作用也越來越引人關(guān)注。因此航空航天技術(shù)是國家綜合實力的重要象征，航天技術(shù)中舉足輕重的火箭技術(shù)的發(fā)展水平與整個航天領(lǐng)域和國家綜合實力的進展有著密切關(guān)系，而火箭核心裝置中的火箭發(fā)動機的發(fā)展水平更是直接影響著航天技術(shù)的發(fā)展。

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液體火箭發(fā)動機主要由推力室、渦輪泵、燃?xì)獍l(fā)生器（或預(yù)燃室）、火藥啟動器和各種閥門、調(diào)節(jié)器、管路等組成。推進劑在推力室內(nèi)的燃燒過程和膨脹過程非常復(fù)雜，因此對推力室內(nèi)工作過程的分析非常困難。另外，在推力室的研制過程中必須解決燃燒的不穩(wěn)定性問題。拉瓦爾式噴管是推力室的重要組成部分，噴管內(nèi)型面的設(shè)計要在盡可能小的尺寸和結(jié)構(gòu)重量下，使噴管內(nèi)高溫，高壓燃?xì)獾牧鲃舆^程接近于理想過程，能量損失最少而效率高。因此，對噴管構(gòu)型的研究、流場性能的分析以及結(jié)構(gòu)設(shè)計上的創(chuàng)新是推力室設(shè)計研制的重要課題。

混合比是指發(fā)動機氧化劑質(zhì)量流量與燃燒劑質(zhì)量流量之比?；旌媳仁峭ㄟ^發(fā)動機試車實際測量得到的，而混合比偏差則是通過對狀態(tài)一樣的發(fā)動機多次性能試車獲得的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行計算分析得到的。混合比偏差大，運載火箭所裝推進劑的安全余量要留得多，這將直接影響運載火箭的運載能力。因此，減小發(fā)動機的混合比偏差也是提高運載火箭運載能力的有效途徑之一。另一方面液體火箭發(fā)動機地面性試驗中，須準(zhǔn)確控制氣體流量，但經(jīng)常會遇到氣體流量較小，超出現(xiàn)有流量計量方法，音速節(jié)流孔板是測量流體流量和控制流體的一種方法，廣泛應(yīng)用于大流量氣體測量，它基于臨界流量原理，即在來流的制止壓力和制止溫度一定是流量可達到臨界流量；

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液體火箭發(fā)動機由于用途不同，其推進劑流量從軌姿控發(fā)動機的每秒毫克級到主動力發(fā)動機的每秒上千千克，推進劑種類有液體（低溫、常溫、有毒）、凝膠、氣體等，流量測量傳感器大多處于高溫（低溫）、振動、腐蝕等惡劣環(huán)境條件下。所以，為了提高發(fā)動機試驗流量參數(shù)的準(zhǔn)確性工釆網(wǎng)推薦一種適用于小流量的火箭液體發(fā)動機中的氣體質(zhì)量流量傳感器FS4001。FS4001質(zhì)量流量傳感器使用siargo專有的MEMS流量傳感器與封裝技術(shù)。該傳感器的測量范圍是0~ 30 sccm到0 ~ 1000 sccm。

每個模型的最大流量是通過專門設(shè)計的封裝，以及智能電子產(chǎn)品，以便達到最佳的靈敏度。該包裝盒是由化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定的聚碳酸酯材料制成的。壓力等級最高是5BAR（73 PSI），受益于siargo獨特的MEMS芯片結(jié)構(gòu)、特殊包裝技術(shù)和堅固耐用的傳感器外殼。另外FS4001需要8 ~ 24 VDC電源提供一個模擬和/或數(shù)字用戶接口。模擬輸出是線性的從0.5到4.5 VDC從0到滿刻度流量相應(yīng)。數(shù)字輸出是通過RS232傳輸。RS232通信協(xié)議可以在本手冊中找到。由于其特殊性FS4001可用于廣泛的應(yīng)用范圍包括儀器（如氣相色譜質(zhì)譜法）、泄漏檢測、過程控制、氣體流量計量以及醫(yī)療應(yīng)用。最典型的應(yīng)用就是用于小流量氣體質(zhì)量的流量測量。