[發(fā)明專利]用于航天器環(huán)境試驗(yàn)的調(diào)溫調(diào)壓裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610565177.5
• 申請(qǐng)日: 2016-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN107539502B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓瀟;張磊;孫宇;茹曉勤;龔潔;張燚;阮琪;劉敏;詹海洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號(hào): B64G7/00
• 分類號(hào): B64G7/00;F25B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種用于航天器環(huán)境試驗(yàn)的調(diào)溫調(diào)壓裝置，包括真空容器、容器大門、熱沉、控制柜、制冷機(jī)等；熱沉放置在真空容器內(nèi)部，熱沉與制冷機(jī)通過制冷管道連接，制冷管道中間連接有制冷閥門，換熱器通過換熱器管道與制冷管道聯(lián)通，真空容器和真空泵之間通過真空管道連接，真空管道中間連接有真空閥門，補(bǔ)氣管道與真空容器連接，補(bǔ)氣管道上安裝有氣體流量控制器，補(bǔ)氣管道中的氣體進(jìn)入真空容器之前先進(jìn)入換熱器進(jìn)行換熱，氮?dú)夤苈放c空氣管路并聯(lián)設(shè)置，氮?dú)庠赐ㄟ^氮?dú)夤艿琅c補(bǔ)氣管道連接，空氣源通過空氣管道與補(bǔ)氣管道連接，空氣管道中間連接有空氣干燥器，控制柜通過控制線纜與制冷機(jī)、制冷閥門、真空泵、真空閥門、氣體流量控制器連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種內(nèi)部壓力和溫度可以精確自動(dòng)調(diào)節(jié)的試驗(yàn)裝置，以用于航天器進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)。

背景技術(shù)

航天器由地面升至高空過程中，所處的環(huán)境中壓力和溫度一直在變化。為了驗(yàn)證航天器的環(huán)境適應(yīng)性以及可靠性，需要專用的調(diào)溫調(diào)壓環(huán)境試驗(yàn)裝置開展環(huán)境試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置主體結(jié)構(gòu)為真空容器、熱沉、控制柜、制冷機(jī)、制冷管道、換熱器、真空泵、真空管道、真空閥門、氣體流量控制器、氣源等。現(xiàn)有的用于航天器環(huán)境試驗(yàn)的調(diào)溫調(diào)壓試驗(yàn)裝置都是將調(diào)溫和調(diào)壓分開試驗(yàn)，裝置一般都是常壓高低溫設(shè)備或是低氣壓設(shè)備，壓力和溫度無法實(shí)現(xiàn)精確同步控制和調(diào)節(jié)，如五院總裝與環(huán)境工程部高低溫試驗(yàn)箱等都是這種方式。

隨著航天器可靠性要求的增高，需要真空容器內(nèi)部溫度和壓力進(jìn)行同時(shí)調(diào)節(jié)和精確控制。由于壓力和溫度具有耦合效應(yīng)，為了避免溫度和壓力的急劇跳變，達(dá)到溫度和壓力精確控制，就要求真空容器壓力控制的時(shí)候補(bǔ)充進(jìn)入真空容器內(nèi)部氣體的溫度和容器內(nèi)部已經(jīng)存在的氣體溫度一致。此外，由于航天器試驗(yàn)時(shí)表面不能有凝結(jié)水，因此要求試驗(yàn)裝置在低溫工況時(shí)，補(bǔ)充到真空容器內(nèi)部的氣體為干燥空氣或是氮?dú)狻?/p>

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種用于航天器環(huán)境試驗(yàn)的調(diào)溫調(diào)壓裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)真空容器內(nèi)部溫度和壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)和精確控制，有效模擬了航天器真實(shí)飛行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高低溫環(huán)境下的壓力溫度精確控制，較好的滿足了航天器環(huán)境試驗(yàn)要求。

本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明的用于航天器環(huán)境試驗(yàn)的調(diào)溫調(diào)壓裝置，包括真空容器、容器大門、熱沉、控制柜、制冷機(jī)、制冷管道、制冷閥門、換熱器、換熱器管道、真空泵、真空管道、真空閥門、氣體流量控制器、補(bǔ)氣管道、氮?dú)庠础⒌獨(dú)夤艿馈⒖諝庠础⒖諝飧稍锲鳌⒖諝夤艿溃徽婵杖萜鞯娜萜鞔箝T打開，熱沉放置在真空容器內(nèi)部，熱沉與制冷機(jī)通過制冷管道連接，制冷管道中間連接有制冷閥門，換熱器通過換熱器管道與制冷管道聯(lián)通，真空容器和真空泵之間通過真空管道連接，真空管道中間連接有真空閥門，補(bǔ)氣管道與真空容器連接，補(bǔ)氣管道上安裝有氣體流量控制器，補(bǔ)氣管道中的氣體進(jìn)入真空容器之前先進(jìn)入換熱器進(jìn)行換熱，氮?dú)夤苈放c空氣管路并聯(lián)設(shè)置，氮?dú)庠赐ㄟ^氮?dú)夤艿琅c補(bǔ)氣管道連接，空氣源通過空氣管道與補(bǔ)氣管道連接，空氣管道中間連接有空氣干燥器，控制柜通過控制線纜與制冷機(jī)、制冷閥門、真空泵、真空閥門、氣體流量控制器連接。

其中，制冷機(jī)控制制冷管道中調(diào)溫介質(zhì)的溫度，從而調(diào)節(jié)熱沉溫度。熱沉安裝于真空容器內(nèi)部，受熱傳導(dǎo)作用，真空容器內(nèi)部環(huán)境溫度與熱沉溫度同步調(diào)整。

其中，真空泵具有固定的氣體抽速，在其對(duì)真空容器以固定抽速進(jìn)行抽氣的同時(shí)，氣體流量控制器控制補(bǔ)充進(jìn)入真空容器內(nèi)部的干燥空氣或氮?dú)饬髁浚瑥亩鴮?shí)現(xiàn)真空容器內(nèi)部壓力的精確控制。

其中，補(bǔ)充進(jìn)入真空容器內(nèi)部的氣體可以在干燥空氣和氮?dú)鈨煞N氣體中切換，能夠滿足不同試驗(yàn)任務(wù)對(duì)氣體的不同需求，并且都能保證真空容器內(nèi)部在低溫工況下不結(jié)露。

其中，換熱器與制冷管道連接，通過氣體流量控制器補(bǔ)充進(jìn)入真空容器內(nèi)部的氣體在進(jìn)入真空容器之前先與換熱器進(jìn)行換熱，達(dá)到補(bǔ)充進(jìn)入真空容器內(nèi)部的氣體溫度與真空容器內(nèi)部已經(jīng)存在的氣體溫度一致，有效減小了壓力和溫度之間的耦合效應(yīng)，避免了真空容器內(nèi)部壓力和溫度的急劇波動(dòng)。