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1 引 言
混合是固體火箭推進劑制造過程中的一個關(guān)鍵工序，對保證產(chǎn)品質(zhì)量，特別是保證安全生產(chǎn)，是極為重要的。目前國內(nèi)固體推進劑的混合設(shè)備大都使用立式混合機。該混合機有一對槳葉，其中近心槳為實心，遠心槳為空心，依靠兩槳葉的自轉(zhuǎn)和遠心槳圍繞近心槳的公轉(zhuǎn)對藥漿進行攪拌。由于藥漿是危險的含能材料，在攪拌混合過程中槳葉對藥漿進行擠壓、剪切，如果超過藥漿的攪拌感度，就會出現(xiàn)燃爆事故。為避免事故發(fā)生，需要測量槳葉上的壓力信號，但采用有線的測量方法無法實現(xiàn)測量目的。藍牙、ZigBee等短距離無線技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，使此類測試系統(tǒng)的研發(fā)成為可能。
為此，本文設(shè)計并實現(xiàn)了混合機槳葉狀態(tài)的在線檢測系統(tǒng)，通過藍牙無線傳輸?shù)姆绞綄~上硅微壓阻壓力傳感器采集到的信號發(fā)送出來，然后在混合機外接收并進行處理。系統(tǒng)的實現(xiàn)為實時判斷混合機生產(chǎn)過程中的安全狀態(tài)奠定了基礎(chǔ)。
2 測試系統(tǒng)的設(shè)計
測試系統(tǒng)的設(shè)計過程包括硅微壓阻壓力傳感器的選型及安裝、無線傳輸數(shù)據(jù)方式的實現(xiàn)等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
為了獲取槳葉上的壓力數(shù)據(jù)，應(yīng)在混合機遠心槳和近心槳槳葉上各安裝若干個微型壓力傳感器，并在槳葉軸上各安裝一個藍牙采集、發(fā)射模塊，在混合機鍋壁外側(cè)安裝藍牙數(shù)據(jù)接收模塊。系統(tǒng)的工作過程為：兩個藍牙采集模塊通過模擬開關(guān)分時選通壓力傳感器信號，經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，通過藍牙無線傳輸技術(shù)將槳葉壓力狀態(tài)發(fā)送到混合機鍋壁的藍牙接收模塊上。在藍牙接收模塊中，將兩槳葉的多路信號進行匯總，再通過藍牙模塊上的RS422接口將所有傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程計算機中，對數(shù)據(jù)進行處理和顯示。藍牙采集模塊由電池供能、壓力傳感器組、多路選通放大和藍牙通訊等幾部分構(gòu)成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
