成果信息

本成果通过对管道热粘声波传播的研究，提出了侧音测相连续超声波测量方法。通过处理多频声波信号，避免温控不稳定引起的换能器意思电路共振频率的漂移；通过多频信号的相互作用，消除了电磁干扰影响；通过数值分析复杂环境下的声波传播特征，对流量测量性能进行理论补偿；所研制的超声波测量仪同步实现了管道流量精确测量以及气泡两相流检测。经过对流量的累积处理，实现对贮箱剩余量的高精度的测量。在轨实验表明，瞬时流量测量性能达到0.05%，达到世界领先水平，实现了我国首次在轨流动状态检测。 )

背景介绍

为解决航天器流量测量，提出了侧音测相的声波流量测量方案以及样机研制而且随着国家2030年科技创新重大项目“空间飞行器在轨服务与维护系统”的开展，航天器机动以及推进剂加注等任务迫切需要发展微重力环境下推进剂状态实时、高效、精确测量手段。基于管道热粘声学理论的测量技术由于不接触被测推进剂、无运动部件、不影响推进剂流动状态等优势意义重大。)

应用前景

本项目属于航空航天装备，所研制的超声波测量仪搭载于在轨加注关键技术实验“天源一号”载荷系统上，于2016年6月25日随长征七号火箭顺利升空，成为继美国后第二个开展推进剂在轨加注实验的国家，完成了加注过程流速的实时监控，避免了涌泉效应等事故的发生，测量精度达到0.05%，处国际领先水平。成果被航天科技集团，北京航天飞行控制中心等单位应用。该技术在航空航天、医学、化工等领域都有广阔的前景。)