基于超声非线性的固体火箭发动机药柱测厚方法
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中图分类号:

TN911.6

基金项目:

中北大学校基金(XJJ201919) 、2021年山西省应用基础研究计划项目 (20210302124545) 、国 家 自 然 科 学 青 年 基 金(62203405) 、山西省重点研发计划(202202110401015) 项目资助


Solid rocket motor propellant gain thickness measurement methodbased on ultrasonic nonlinearity
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    摘要:

    为了 扩 大 对 高 衰 减 固 体 火 箭 发 动 机 药 柱 的 厚 度 测 量 范 围 , 利 用 超 声 纵 波 在 固 体 传 播 中 产 生 静 态 分 量 ( static components,SC) 的理论 。通过一发双收的反射式超声换能器组合 , 即发射端超声换能器工作频率为 500 kHz,接收端超声换 能器工作频率分别为 50和 500 kHz,完成多种厚度药柱的静态测量 。测量结果表明 ,对于厚度较大的药柱 ,50 kHz超声换能 器可以放大并接收由 500kHz超声纵波所激发的 SC低频信号 ;对于厚度较小的药柱 ,500kHz可以同时接收 500kHz基波信 号和 SC低频信号 。相较于传统同频收发的换能器组合 ,该一发双收的换 能 器 组 合 在 不 加 大 测 厚 盲 区 的 同 时 , 提 高 了 可 测 量 厚度范围 ,可以完成 20~ 200 mm 厚度范围内的测量 ,有一定的创新性和较好实用价值 。

    Abstract:

    In order to expand the thickness measurement range of the propellant gain of high-attenuation solid rocket motor, the theoryofstaticcomponent(SC) generated by ultrasoniclongitudinalwavein solidpropagation isused in this paper. Through the combination ofreflectiveultrasonictransducerswith onetransmitterand two receivers, theworking frequency of the ultrasonic transducer at the transmitter is 500 kHz, and the working frequency of the ultrasonic transducerat the receiving end is 50 and 500 kHz respectively, to complete the static measurement of a variety of thickness of propellant gain. The measurement results show that the 50 kHz ultrasonic transducer can amplify and receive the low-frequencySC signal excited by the 500 kHz ultrasonic longitudinal wave for the larger thickness of the propellantgain, and the500kHzcanreceivethe500kHzfundamentalsignaland thelow-frequencySC signalatthesame time forthe smallerthickness ofthe propellantgain. Compared with the traditionaltransducercombination ofthe same frequency transceiver, the transducer combination of one transmitter and two receivers improves the measurable thickness rangewithoutincreasingtheblind areaofthicknessmeasurement. And itcan completethemeasurementin the thickness range of20~ 200 mm , which has acertain degree ofinnovation and good practicalvalue.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

蔺晓煜,王黎明,聂鹏飞,侯懿桃,徐旭东,张 帅.基于超声非线性的固体火箭发动机药柱测厚方法[J].国外电子测量技术,2024,43(7):176-181

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  • 在线发布日期: 2024-08-07
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