[發(fā)明專利]一種用于熱真空試驗(yàn)的多區(qū)獨(dú)立控溫方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210086786.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114489180A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王澤洋;劉高同;周盈;劉洋;孫宇;谷成;童華;劉洋洋;王學(xué)章
• 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): G05D23/20
• 分類號(hào): G05D23/20
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于熱真空試驗(yàn)的多區(qū)獨(dú)立控溫方法，包括以下部分：A.控溫分區(qū)的設(shè)置：劃分六個(gè)控溫分區(qū)，分別為控溫分區(qū)一、控溫分區(qū)二、控溫分區(qū)三、控溫分區(qū)四、控溫分區(qū)五和控溫分區(qū)六由控制指令單元控制，采用六路獨(dú)立控溫方式，分區(qū)中設(shè)有移動(dòng)溫度傳感器；B.各控溫分區(qū)均由可編程控制器PLC發(fā)出的信號(hào)控制；C.控溫分區(qū)一、控溫分區(qū)二、控溫分區(qū)三、控溫分區(qū)六，采取制冷量調(diào)節(jié)和加熱量調(diào)節(jié)兩種方法進(jìn)行精確控制。本發(fā)明中，涉及多種換熱方式，可實(shí)現(xiàn)異步獨(dú)立多分區(qū)控溫，既能滿足不同航天器部組件在熱真空試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于溫度的不同要求，又能夠提高控溫精度和溫度均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間環(huán)境模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于熱真空試驗(yàn)的多區(qū)獨(dú)立控溫方法。

背景技術(shù)

航天器及其部組件在進(jìn)行在發(fā)射或使用之前需要進(jìn)行充分的熱真空試驗(yàn)，以模擬產(chǎn)品在軌的工作狀態(tài)，在真空環(huán)境下對(duì)其工作溫度下的可靠性進(jìn)行考核，從而減少或避免實(shí)際在軌運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的故障或失效。然而，航天器及其部組件的結(jié)構(gòu)與功能日趨復(fù)雜，在實(shí)際在軌運(yùn)行中，存在協(xié)同工作關(guān)系的多個(gè)航天器部件、或航天器部件的不同部位往往在同一時(shí)刻工作于不同溫度，同時(shí)對(duì)溫度控制的均勻性也提出了更高要求。傳統(tǒng)空間環(huán)境模擬設(shè)備的單點(diǎn)控溫功能已逐漸不能滿足測(cè)試需求，其主要缺點(diǎn)包括：

對(duì)于多個(gè)部件只能進(jìn)行同步溫度控制；

真空環(huán)境下多采用輻射傳熱的方式進(jìn)行控溫，難以滿足溫度均勻性要求。

因此需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠更好的滿足測(cè)試需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：為了解決上述問(wèn)題，而提出的一種用于熱真空試驗(yàn)的多區(qū)獨(dú)立控溫方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種用于熱真空試驗(yàn)的多區(qū)獨(dú)立控溫方法，包括以下部分：

A.控溫分區(qū)的設(shè)置：劃分六個(gè)控溫分區(qū)，分別為控溫分區(qū)一、控溫分區(qū)二、控溫分區(qū)三、控溫分區(qū)四、控溫分區(qū)五和控溫分區(qū)六由控制指令單元控制，采用六路獨(dú)立控溫方式，分區(qū)中設(shè)有移動(dòng)溫度傳感器；

B.各控溫分區(qū)均由可編程控制器PLC發(fā)出的信號(hào)控制；

C.控溫分區(qū)一、控溫分區(qū)二、控溫分區(qū)三、控溫分區(qū)六，采取制冷量調(diào)節(jié)和加熱量調(diào)節(jié)兩種方法進(jìn)行精確控制；

D.控溫分區(qū)四、控溫分區(qū)五降溫過(guò)程采用液氮相變制冷，采用開(kāi)式供液；升溫過(guò)程，采用加熱執(zhí)行單元控制加熱。

優(yōu)選地，所述控溫分區(qū)一包括接觸換熱器、高低溫導(dǎo)熱介質(zhì)、固定溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述C中制冷量調(diào)節(jié)和加熱量調(diào)節(jié)具體為：

制冷量調(diào)節(jié)：浴油進(jìn)行制冷，通過(guò)設(shè)置在主制冷管路上的制冷電磁閥控制進(jìn)入浴油冷卻器的制冷劑流量，通過(guò)熱力膨脹閥自動(dòng)調(diào)節(jié)油冷卻器內(nèi)制冷劑的壓力，控制制冷劑的蒸發(fā)溫度，從而控制住浴油的溫度，旁通電磁閥允許制冷劑繞過(guò)冷卻器直接進(jìn)入回氣管；

加熱量調(diào)節(jié)：浴油進(jìn)行加熱時(shí)，通過(guò)控制電加熱器的功率對(duì)導(dǎo)熱油的溫度進(jìn)行控制，采用電加熱方式，對(duì)控制器發(fā)出的指令做出快速反應(yīng)并減少過(guò)沖，對(duì)電加熱器進(jìn)行分組設(shè)計(jì)和控制以提高控制精度，在負(fù)載和溫度變化的情況下加熱量可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述控溫采用自動(dòng)自適應(yīng)串級(jí)PID控制算法，過(guò)沖小，回調(diào)時(shí)間短，波動(dòng)度小，自適應(yīng)實(shí)驗(yàn)負(fù)載的變化，實(shí)際溫度偏離所設(shè)定的溫度閾值范圍時(shí)，PLC發(fā)出指令使浴油溫度改變，控制溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述控溫分區(qū)二和控溫分區(qū)三包括接觸換熱器、高低溫導(dǎo)熱介質(zhì)和固定溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述控溫分區(qū)四和控溫分區(qū)五包括輻射換熱器、高低溫導(dǎo)熱介質(zhì)、固定溫度傳感器和加熱執(zhí)行單元。