一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及液体火箭技术领域，尤其涉及一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法、装置及系统。


背景技术：

2.液体火箭推进剂出流过程中，贮箱内产生穿通漩涡及夹气的问题，在型号设计之初就需要考虑。由于穿通漩涡会带有大量气体夹杂在推进剂之中，易引起发动机涡轮泵气蚀，严重影响发动机正常工作。因此，需要研究贮箱内推进剂的流动情况及贮箱内推进剂的剩余量，以为推进剂最低剩余量的确定提供试验依据和参考。但液体火箭型号较多，不同型号的液体火箭，其贮箱是不同的。
3.因此，对于如何确定不同贮箱内推进剂的最低剩余量是我们需要解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法、装置及系统，适用于不同规格贮箱不同流量下的出流试验测试，以确定贮箱内推进剂的最低剩余量。
5.依据本发明的第一个方面，提供了一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法，应用于贮箱测试系统中，包括：
6.在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；
7.目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；
8.在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；
9.若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；
10.根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。
11.可选的，目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况，包括：
12.若目标工况为晃动工况，则将半圆部件放置在目标贮箱内液体的表面，按照预设晃动幅度，控制半圆部件在液体表面进行上下往复运动。
13.可选的，目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况，包括：
14.若目标工况为晃动工况，则将目标贮箱与晃动台连接，通过晃动台调节目标贮箱内液体的晃动幅度。
15.可选的，目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况，包括：
16.若目标工况为旋转工况，则将搅拌机构的叶片放入目标贮箱的液体中，按照顺时针旋转或逆时针旋转。
17.可选的，获取目标贮箱内液体的剩余量，包括：
18.目标贮箱吊装在称重传感器上，在出流口内液体出现夹气时，通过称重传感器的
读数获取目标贮箱内液体的剩余量；
19.或，设置至少1台第二目标相机对目标贮箱出流口流场进行录像，该第二目标相机与第一目标相机同步开启录像，且目标贮箱上标有容积刻度；将出流口内液体出现夹气时时间设置为目标时间，获取目标时间第二目标相机的录像画面，根据录像画面，确定目标贮箱内液体的剩余量。
20.依据本发明的第二个方面，提供一种液体火箭推进剂目标贮箱出流测试装置，包括：
21.拍摄模块，用于在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；
22.工况模块，用于目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；
23.判断模块，用于在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；
24.获取模块，用于若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；
25.计算模块，用于根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。
26.依据本发明的第三个方面，提供一种液体火箭推进剂目标贮箱出流测试系统，包括：目标贮箱、至少一个第一目标相机、输送管、输送泵、储罐以及处理单元；输送泵通过输送管与目标贮箱连接，输送泵用于将目标贮箱内的液体泵入储罐中；
27.其中，目标贮箱底部开设有至少一个出流孔；第一目标相机用于对出流口进行拍摄，得到出流口图像；
28.处理单元用于在目标贮箱内的液体处于目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量，并根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。
29.可选的，还包括设置在目标贮箱底部的消漩防塌装置，消漩防塌装置安装在出流口上方。
30.可选的，目标贮箱的外表面标定有容积刻度，用于观察记录目标贮箱内液体剩余量。
31.可选的，储罐的安装高度大于目标贮箱，且储罐底部设有出口，储罐中的液体经出口流至目标贮箱。
32.本说明书实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：
33.本说明书实施例提供的一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法、装置及系统，通过在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；然后目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；最后根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。如此，可以模拟不同流量下，晃动和旋转等工况下贮箱的出流现象，得到对应的贮箱内液体的剩余量，从而确定贮箱内液体的最低剩余量。
34.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
35.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。
36.在附图中：
37.图1示出了本发明实施例中的一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法的流程图。
38.图2示出了本发明实施例中的一种液体火箭推进剂贮箱出流测试系统的示意图。
39.图3示出了本发明实施例中的晃动工况的示意图。
40.图4示出了本发明实施例中的一种测量贮箱内液体剩余量的示意图。
具体实施方式
41.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.概括的是，本实施例的测试方法通过模拟液体火箭的贮箱以及贮箱出流的工况，在出流口出现夹气时，测量出贮箱内推进剂的剩余量，并依此确定贮箱内推进剂的最低剩余量。
46.结合图1所示，该一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法法包括步骤101至步骤105：
47.步骤101：在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；
48.其中，上述测试方法应用于液体火箭推进剂贮箱出流测试系统中。目标贮箱是模拟液体火箭中的贮箱，目标贮箱内有液体，该液体可以是液体火箭推进剂，例如液态甲烷、
液氧等；液体可以用水等其他介质代替推进剂。若用代替推进剂的液体进行试验，则在后续液体剩余量计算时需要以推进剂为参照进行换算。
49.结合图2所示，目标贮箱可以用透明有机玻璃材料制成，便于观察试验现象。目标贮箱包括上下两部分。上半部分为圆柱段，下半部分为半椭球段。贮箱底部开设有至少一个出流孔。
50.需要说明的是，在液体火箭中，不同规格的贮箱，其开设的出流口位置不同。因此，在本实施例中，目标贮箱开设有可以开设有多个出流口，分别模拟多个不同规格的贮箱出流口。当测试时，只需要开通相应的出流口，而其他出流口则用工装封堵即可。
51.第一目标相机设置在目标贮箱外，靠近出流口的位置，用于对出流口进行拍摄，得到出流口图像。第一目标相机至少有一个，优选的，可以设置4个，从四个方向对出流口附近流场进行拍摄记录。
52.在本实施例中，出流口与输送管连接，输送管采用有机玻璃材料制成，可根据实际需求改变输送管的外型。输送管另一端与流量计连通，流量计用于测量液体流量；输送泵安装在流量计后，将目标贮箱内的液体泵到储罐里；输送泵后分别安装电磁阀和调节阀，电磁阀控制整个系统开关，调节阀通过调节阀门的开合程度调节液体流量；储罐的安装高度高于目标贮箱，储罐后安装有电磁阀，打开电磁阀，液体可以流回目标贮箱。如此，可以模拟目标贮箱内出流现象。
53.步骤102：目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；
54.当开启测试时，模拟目标工况，使目标贮箱内的液体在目标工况下流出。目标工况是根据液体火箭运行时贮箱内液体晃动、旋转现象而设计的。在本实施例中，目标工况包括但不限于旋转工况和晃动工况以及平静工况。
55.对于晃动工况来说：
56.为了实现这样的工况，可以将一种半圆部件放置在目标贮箱内液体的表面，按照预设晃动幅度，控制半圆部件在液体表面进行上下往复运动。
57.例如采用直径略小于贮箱的半圆塑料板，将半圆塑料板放置于液面上，上下按压塑料板使贮箱内液面进行整体晃动，晃动幅度通过观察目标贮箱侧面的刻度确定。
58.还可以将目标贮箱与晃动台连接，通过晃动台调节目标贮箱内液体的晃动幅度。
59.对于旋转工况来说：
60.为了实现这样的工况，可以将搅拌机构的叶片放入目标贮箱的液体中，按照顺时针旋转或逆时针旋转。搅拌叶片的转速可调节。当然也可以通过人工搅拌的方式实现旋转工况。例如，目标贮箱内液体的旋转可以通过木桨划动来完成，木桨沿一个方向划动可实现顺时针旋转或逆时针旋转。
61.对于平静工况来说：
62.不需要对目标贮箱的液体进行动作处理，等液面平稳之后出流即可。
63.步骤103：在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；
64.对于出流口，第一目标相机会从试验开始时进行拍摄，得到多帧出流口图像。需要说明的是，液体火箭发动机对推进剂品质是有要求的，随着目标贮箱内液体逐渐减少，在旋转或晃动的工况下，出流口处的液体可能会出现夹气，这易引起发动机涡轮泵气蚀，严重影
响发动机正常工作。因此，需要确定出流口处的液体何时出现夹气。
65.可以从这些出流口图像中，确定出流口中开始出现夹气的那一帧图像。识别方式可以是人工识别，即工作人员去逐帧观察；也可以通过训练识别模型来识别，这种简单的识别模型属于比较成熟的现有技术。例如，将大量带有夹气的出流口图像作为样本数数据，输入初始识别模型进行训练，然后调参，使损失函数最小，得到训练好的识别模型。在实际应用时，只需要将第一目标相机拍摄的出流口图像输入至识别模型中，即可确定带有夹气的出流口图像，然后找出拍摄时间最早的那张，即是出流口开始出现夹气的那一帧。
66.步骤104：若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；
67.在确定出流口内液体出现夹气时，要同时测量出目标贮箱内液体的剩余量。测量方式有至少有两种可选，即通过称重或容积刻度。
68.在一种可选的实施方式中，目标贮箱吊装在称重传感器上，在出流口内液体出现夹气时，通过称重传感器的读数获取目标贮箱内液体的剩余量。
69.在另一种可选的实施方式中，设置至少1台第二目标相机对目标贮箱出流口流场进行录像，该第二目标相机与第一目标相机同步开启录像，且目标贮箱上标有容积刻度；将出流口内液体出现夹气时时间设置为目标时间，获取目标时间第二目标相机的录像画面，根据录像画面，确定目标贮箱内液体的剩余量。
70.需要说明的是，目标贮箱安装在固定支架上，在目标贮箱的侧面对贮箱容积进行标注，通过第二相机对出流口进行拍摄。采用容积刻度法测量目标贮箱内液体剩余量时，优选的，第二目标相机的数量为4台，从轴对称的四个方向对出流口夹气时的液面对应的贮箱容积刻度附近进行录像。
71.步骤105：根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。
72.其中，目标贮箱内液体的剩余量是指出流口液体出现夹气时，目标贮箱内液体的量，也是指出该种规格贮箱中推进剂的最低剩余量。不同规格的贮箱，其测试所得到的目标贮箱内液体的剩余量可能不同。出于安全余量的考虑，夹气阈值一般要略大于目标贮箱内液体的剩余量。如此，当贮箱内推进剂小于等于夹气阈值时，可以发出警示信息，以避免带有夹气的推进剂进入发动机中。
73.综上所述，本说明书实施例提供的一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法，通过在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；然后目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；最后根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。如此，可以模拟不同流量下，晃动和旋转等工况下贮箱的出流现象，得到对应的贮箱内液体的剩余量，从而确定贮箱内液体的最低剩余量。
74.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种液体火箭推进剂目标贮箱出流测试装置，包括：
75.拍摄模块，用于在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；
76.工况模块，用于目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；
目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；
77.判断模块，用于在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；
78.获取模块，用于若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；
79.计算模块，用于根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。
80.可选的，工况模块还用于：
81.若目标工况为晃动工况，则将半圆部件放置在目标贮箱内液体的表面，按照预设晃动幅度，控制半圆部件在液体表面进行上下往复运动。
82.可选的，工况模块还用于：
83.若目标工况为晃动工况，则将目标贮箱与晃动台连接，通过晃动台调节目标贮箱内液体的晃动幅度。
84.可选的，工况模块还用于：
85.若目标工况为旋转工况，则将搅拌机构的叶片放入目标贮箱的液体中，按照顺时针旋转或逆时针旋转。
86.可选的，获取模块还用于：
87.目标贮箱吊装在称重传感器上，在出流口内液体出现夹气时，通过称重传感器的读数获取目标贮箱内液体的剩余量；
88.或，设置1台第二目标相机对目标贮箱出流口流场进行录像，该第二目标相机与第一目标相机同步开启录像，且目标贮箱上标有容积刻度；将出流口内液体出现夹气时时间设置为目标时间，获取目标时间第二目标相机的录像画面，根据录像画面，确定目标贮箱内液体的剩余量。
89.综上所述，本说明书实施例提供的一种液体火箭推进剂贮箱出流测试装置，通过在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；然后目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；最后根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。如此，可以模拟不同流量下，晃动和旋转等工况下贮箱的出流现象，得到对应的贮箱内液体的剩余量，从而确定贮箱内液体的最低剩余量。
90.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的液体火箭推进剂贮箱出流测试装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
91.基于同一发明构思，结合图2、图3、图4所示，本发明实施例还提供一种液体火箭推进剂目标贮箱出流测试系统，包括：目标贮箱1、至少一个第一目标相机4、输送管5、输送泵7、储罐10以及处理单元；输送泵7通过输送管5与目标贮箱1连接，输送泵7用于将目标贮箱1内的液体泵入储罐10中；
92.其中，目标贮箱1底部开设有至少一个出流孔；第一目标相机4用于对出流口进行拍摄，得到出流口图像；
93.处理单元用于在目标贮箱1内的液体处于目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱1内液体的剩余量，并根据目标贮箱1内液体的剩余量，确定目标贮箱1中液体出流的夹气阈值。
94.其中，目标贮箱1可以用透明有机玻璃材料制成，便于观察试验现象。目标贮箱1包括上下两部分。上半部分为圆柱段，下半部分为半椭球段。贮箱底部开设有至少一个出流孔。目标贮箱1的外表面标定有容积刻度，用于观察记录目标贮箱内液体剩余量。
95.需要说明的是，在液体火箭中，不同规格的贮箱，其开设的出流口位置不同。因此，在本实施例中，目标贮箱开设有可以开设有多个出流口，分别模拟多个不同规格的贮箱出流口。当测试时，只需要开通一个出流口，而其他出流口则用工装封堵即可。
96.第一目标相机4设置在目标贮箱1外，靠近出流口的位置，用于对出流口进行拍摄，得到出流口图像。第一目标相机4至少有一个，优选的，可以设置4个，从四个方向对出流口附近流场进行拍摄记录。
97.在本实施例中，出流口与输送管5连接，输送管5采用有机玻璃材料制成，可根据实际需求改变输送管5的外型。输送管5另一端与流量计6连通，流量计6用于测量液体流量；输送泵7安装在流量计6后，将目标贮箱1内的液体泵到储罐10里；输送泵7后分别安装电磁阀8和调节阀9，电磁阀8控制整个系统开关，调节阀9通过调节阀门的开合程度调节液体流量；储罐10的安装高度高于目标贮箱1，储罐后安装有电磁阀11，打开电磁阀11，液体可以流回目标贮箱1。如此，可以模拟目标贮箱1内出流现象。
98.结合图3所示，该系统还包括设置在目标贮箱底部的消漩防塌装置2以及消漩防塌装置3，消漩防塌装置安装在出流口上方。本实施例图中示出了2个出流口，相应的设置两个消漩防塌装置，若设置n个出流口，则可以设置n个消漩防塌装置。
99.本发明提供两种方式使目标贮箱内的液体整体晃动。第一种采用直径略小于贮箱的半圆形塑料板12，塑料板12可以浮在液体表面。通过上下按压塑料板12可使目标贮箱内液体整体晃动。通过目标贮箱侧面刻度记录晃动幅度h。整体晃动角度为arctan(h/r)。第二种方式采用晃动台。晃动台直接与目标贮箱1相连，由晃动台控制晃动幅度。
100.本发明提供两种方法计算目标贮箱1内液体的剩余量。第一种采用称重传感器13。称重传感器13固定在天车上，目标贮箱1吊装在称重传感器13上，通过传感器读数计算目标贮箱内剩余液体的重量；第二种为容积刻度法，在目标贮箱1侧面标有刻度，向目标贮箱1中加入定量液体进行标定，得到目标贮箱1侧面刻度与液体质量的关系曲线，试验时，读出液面位置对应的刻度得到剩余液体质量。
101.试验工作过程如下：
102.试验前，确定本次试验引发整体晃动和测量目标贮箱内液体剩余量的方法。之后按照图2、图3、图4搭建试验系统。
103.正式试验前，打开电磁阀8、调节阀9和电磁阀11，打开输送泵7，液体在系统内循环流动，调节阀9的开度，调节系统流量到规定的值，之后关闭输送泵7，关闭电磁阀8，保持调节阀9开度不变，保持电磁阀11打开，液体回流至目标贮箱1，目标贮箱1达到试验要求的液位后关闭电磁阀11，记录液面初始位置，等待正式试验。
104.正式试验时，根据试验需要确定目标贮箱1内的液体的目标工况，包括平静、晃动或者旋转三个工况。液体形成目标工况后，打开电磁阀8，打开可输送泵7，同时第一目标相
机4开始拍摄，记录出流口夹气时对应的液面位置，如果采用的称重传感器，则记录称重传感器的读数。出流结束后，关闭可输送泵7，关闭电磁阀8，打开电磁阀11，液体流回目标贮箱1，目标贮箱1内的液面达到规定位置后，关闭电磁阀11，等待下一次试验。
105.综上所述，本说明书实施例提供的一种液体火箭推进剂贮箱出流测试系统，通过在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；然后目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况；在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；最后根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。如此，可以模拟不同流量下，晃动和旋转等工况下贮箱的出流现象，得到对应的贮箱内液体的剩余量，从而确定贮箱内液体的最低剩余量。
106.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的液体火箭推进剂贮箱出流测试系统的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
107.以上，仅为本发明的各种实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法，其特征在于，应用于贮箱测试系统中，包括：在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；所述目标贮箱的液体在出流时，控制所述目标贮箱内的液体处于目标工况；所述目标工况包括旋转工况、晃动工况以及平静工况；在所述目标工况下，根据所述出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；根据所述目标贮箱内液体的剩余量，确定所述目标贮箱中液体出流的夹气阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标贮箱的液体在出流时，控制所述目标贮箱内的液体处于目标工况，包括：若所述目标工况为晃动工况，则将半圆部件放置在所述目标贮箱内液体的表面，按照预设晃动幅度，控制所述半圆部件在所述液体表面进行上下往复运动。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标贮箱的液体在出流时，控制所述目标贮箱内的液体处于目标工况，包括：若所述目标工况为晃动工况，则将所述目标贮箱与晃动台连接，通过晃动台调节目标贮箱内液体的晃动幅度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标贮箱的液体在出流时，控制所述目标贮箱内的液体处于目标工况，包括：若所述目标工况为旋转工况，则将搅拌机构的叶片放入目标贮箱的液体中，按照顺时针旋转或逆时针旋转。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标贮箱内液体的剩余量，包括：所述目标贮箱吊装在称重传感器上，在出流口内液体出现夹气时，通过称重传感器的读数获取目标贮箱内液体的剩余量；或，设置至少1台第二目标相机对目标贮箱出流口流场进行录像，该第二目标相机与所述第一目标相机同步开启录像，且所述目标贮箱上标有容积刻度；将出流口内液体出现夹气时时间设置为目标时间，获取目标时间所述第二目标相机的录像画面，根据所述录像画面，确定目标贮箱内液体的剩余量。6.一种液体火箭推进剂目标贮箱出流测试装置，其特征在于，包括：拍摄模块，用于在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；工况模块，用于所述目标贮箱的液体在出流时，控制所述目标贮箱内的液体处于目标工况；所述目标工况包括旋转工况、晃动工况以及平静工况；判断模块，用于在所述目标工况下，根据所述出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；获取模块，用于若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；计算模块，用于根据所述目标贮箱内液体的剩余量，确定所述目标贮箱中液体出流的夹气阈值。7.一种液体火箭推进剂目标贮箱出流测试系统，其特征在于，包括：目标贮箱、至少一
个第一目标相机、输送管、输送泵、储罐以及处理单元；所述输送泵通过所述输送管与所述目标贮箱连接，所述输送泵用于将目标贮箱内的液体泵入储罐中；其中，所述目标贮箱底部开设有至少一个出流孔；所述第一目标相机用于对出流口进行拍摄，得到出流口图像；所述处理单元用于在目标贮箱内的液体处于目标工况下，根据所述出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量，并根据所述目标贮箱内液体的剩余量，确定所述目标贮箱中液体出流的夹气阈值。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括设置在所述目标贮箱底部的消漩防塌装置，所述消漩防塌装置安装在所述出流口上方。9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述目标贮箱的外表面标定有容积刻度，用于观察记录目标贮箱内液体剩余量。10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述储罐的安装高度大于目标贮箱，且所述储罐底部设有出口，所述储罐中的液体经所述出口流至所述目标贮箱。

技术总结
本发明公开一种液体火箭推进剂贮箱出流测试方法、装置及系统，通过在目标贮箱出流口设置至少一个第一目标相机，对目标贮箱的出流口进行拍摄，得到出流口图像；然后目标贮箱的液体在出流时，控制目标贮箱内的液体处于目标工况；目标工况包括旋转工况和晃动工况以及平静工况；在目标工况下，根据出流口图像，判断出流口中的液体是否出现夹气；若出流口内液体出现夹气，则获取目标贮箱内液体的剩余量；最后根据目标贮箱内液体的剩余量，确定目标贮箱中液体出流的夹气阈值。如此，可以模拟不同流量下，晃动和旋转等工况下贮箱的出流现象，得到对应的贮箱内液体的剩余量，从而确定贮箱内液体的最低剩余量。体的最低剩余量。体的最低剩余量。


技术研发人员：成勇 赵学光 刘珂 罗庶
受保护的技术使用者：航天科工火箭技术有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/28