[發明專利]航天器熱管漏率檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201310436351.2
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103592086A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 彭光東;齊曉軍;陳麗;李燦倫;謝勇軍
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G01M3/22
• 分類號: G01M3/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及航天器熱控產品的無損檢測技術領域，具體地，涉及一種航天器熱管漏率檢測裝置及檢測方法。

背景技術

航天器的工作環境為真空低溫的太空環境，導致航天器受太陽輻照的向陽面與背陽面的溫差可以達到上百度，這嚴重影響航天器的元器件正常工作，據1955-2002年的不完全統計，國內外因溫度失控導致航天器失效的事件多達幾十起。熱管是一種利用工質的蒸發、凝結相變和循環流動而工作的器械，由于液體蒸發和凝結時的熱阻很小，因此利用熱管可以實現在小溫差下傳遞大熱量。它具有傳熱量大，結構緊湊，無運動部件和不消耗能源等優點，近幾十年來已成為各國航天器熱控制的主要手段之一。熱管的工作機理涉及傳熱、傳質、流動、材料、結構形式等多學科，技術復雜。其中熱管的密封性能直接影響熱管的可靠性與壽命。因此通過有效手段對熱管的密封性能進行檢測就尤為重要。

目前，國內外航天器熱管漏率的檢測方法多種多樣，俄羅斯的早期航天器熱管采用著色探傷的方法，NASA的航天用熱管曾采用超聲波檢漏法，國內的相關單位也曾使用氦質譜真空背壓法進行熱管的漏率檢測。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種快速有效的航天器熱管漏率檢測裝置及檢測方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種用于航天器熱管漏率檢測的裝置，包括：氦質譜檢漏儀、熱管檢漏工裝、噴槍、氦氣瓶和氦罩，熱管檢漏工裝一端與氦質譜檢漏儀連接，另一端連接待檢測熱管，噴槍設置在待測熱管上方且與氦氣瓶連接，待檢測熱管設置在氦罩內，噴槍部分設置在氦罩內。

優選地，還包括氣體減壓器，氣體減壓器設置在噴槍和氦氣瓶之間，進氣端連接至氦氣瓶出氣口且，出氣端與噴槍連接。

一種利用上述的用于航天器熱管漏率檢測的裝置進行航天器熱管漏率檢測的方法，利用航天器熱管漏率檢測裝置對熱管焊縫、封口等處采用噴吹的方法進行熱管單點漏率檢測，包括以下步驟：

第一步，將待檢測的熱管產品用無水乙醇擦拭干凈后靜置30分鐘，并檢查待檢測熱管表面有劃痕、油污、斑點；

第二步，啟動氦質譜檢漏儀，待機運行不少于三十分鐘，確認儀器工作狀態穩定，用真空標準漏孔對氦質譜檢漏儀的真空檢漏功能進行校準；

第三步，校準完成后，卸下標準漏孔，安裝熱管檢漏工裝，并與熱管進行連接，檢查整個連接系統是否牢固，有無漏點；

第四步，啟動檢漏儀的真空檢漏功能，當整個系統漏率≤5×10^-10Pam³/s時，用噴槍對另外一個通道進行功能性噴檢，檢測兩個通道之間是否相通；

第五步，用噴槍在熱管焊點處進行噴吹，并對充液端和封端焊點進行逐一噴檢，最后對整個熱管進行整體噴檢，記錄氦質譜檢漏儀漏率指示值變化情況；

第六步，第一通道檢測完畢后，將熱管檢漏工裝切換到第二通道，重復上述第三步至第五步對第二通道進行漏率檢測。

優選地，第四步中，噴槍移動速度穩定，噴吹時間不小于1min/m。

優選地，第四步中，記錄氦質譜檢漏儀漏率指示值變化情況采用人工觀察或自動記錄。

一種利用上述的用于航天器熱管漏率檢測的裝置進行航天器熱管漏率檢測的方法，利用航天器熱管漏率檢測裝置對熱管的總漏率進行檢測，包括以下步驟：

第一步，將待檢測的熱管產品用無水乙醇擦拭干凈后靜置30分鐘，并檢查待檢測熱管表面有劃痕、油污、斑點；

第二步，啟動氦質譜檢漏儀，待機運行不少于三十分鐘，確認儀器工作狀態穩定，用真空標準漏孔對氦質譜檢漏儀的真空檢漏功能進行校準；

第三步，校準完成后，卸下標準漏孔，用氦罩將熱管、噴槍進行包裹，安裝熱管檢漏工裝，并與熱管進行連接，檢查整個連接系統是否牢固，有無漏點；

第四步，啟動檢漏儀的真空檢漏功能，系統穩定后或檢漏儀漏率值≤5×10^-10Pam³/s時用噴槍向氦罩內充入一定量的高純氦氣，記錄氦質譜檢漏儀漏率指示值變化情況；

第五步，第一通道檢測完畢后，將熱管檢漏工裝切換到第二通道，重復上述第三步、第四步對第二通道進行漏率檢測。

優選地，第四步中，記錄氦質譜檢漏儀漏率指示值變化情況采用人工觀察或自動記錄。

本發明提供的航天器熱管漏率檢測裝置及檢測方法在傳統的氦質譜檢漏工藝方法基礎上進行優化而來，目前沒有發現同本發明類似技術應用的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。