ترجمه فارسی مقاله حسگر حجم خازنی الکتریکی برای اندازه‌گیری جرم ریزگرانشی: پیشرفت‌ها در کالیبراسیون سنسور برای پیکربندی‌های سیال ریزگرانشی و دستگاه‌های مدیریت پیشران

چکیده

Microgravity mass gauging has gained increasing importance in recent years due to the acceleration in planning for long-term space missions as well as in-space refueling and transfer operations. It is of particular importance with cryogenic propellants where periodic tank venting maneuvers and leak detection place a special emphasis on accurate mass gauging. Several competing technologies have arisen, but capacitance mass gauging has several distinct advantages due to its low mass, non-intrusiveness, and whole volume interrogation technique. Capacitance based measurement has also seen recent success in measuring cryogenic liquid nitrogen and hydrogen volume fraction and flow rate, showing its compatibility with cryogenic propellants. However, the effects of gravity on fluid behavior make the calibration and testing of these sensors difficult on the ground. In this paper a prototype sensor is constructed that can emulate fluid positions in microgravity and earth gravity configurations. Experimental propellant fills and drains are conducted using a simulant fluid with similar electrical properties to cryogenic propellants. This expanded dataset is compared with previous simulation results and used to construct a machine learning model capable of calculating the fluid mass in tanks both with and without propellant management devices.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

سنجش انبوه میکروگراوی به دلیل شتاب در برنامه ریزی برای مأموریت های فضایی بلند مدت و همچنین عملیات سوخت گیری و انتقال در فضای ، در سالهای اخیر اهمیت فزاینده ای کسب کرده است.از اهمیت ویژه ای در مورد پیشرانهای کرایوژنیک برخوردار است که در آن مانورهای مخزن تناوبی و تشخیص نشت تأکید ویژه ای بر روی اندازه گیری دقیق دارند.چندین فن آوری رقابتی بوجود آمده است ، اما سنجش انبوه خازن به دلیل کم بودن ، عدم مداخله و تکنیک بازجویی با حجم ، دارای چندین مزیت مشخص است.اندازه گیری مبتنی بر خازن همچنین موفقیت اخیر در اندازه گیری نیتروژن مایع کرایوژنیک و کسر حجم هیدروژن و سرعت جریان را نشان داده است ، که سازگاری آن با پیشرانهای کرایوژنیک را نشان می دهد.با این حال ، اثرات گرانش بر رفتار سیال ، کالیبراسیون و آزمایش این سنسورها را در زمین دشوار می کند.در این مقاله یک سنسور نمونه اولیه ساخته شده است که می تواند موقعیت های سیال را در تنظیمات ریزگردها و گرانش زمین تقلید کند.پرش و زهکشی پیشرانه آزمایشی با استفاده از یک مایع شبیه ساز با خاصیت الکتریکی مشابه به پیشرانهای کرایوژنیک انجام می شود.این مجموعه داده گسترش یافته با نتایج شبیه سازی قبلی مقایسه شده و برای ساخت یک مدل یادگیری ماشین که قادر به محاسبه جرم سیال در مخازن با و بدون دستگاه های مدیریت پیشرانه است ، استفاده می شود.