[发明专利]一种用于热真空试验的多区独立控温方法

说明书

本发明公开了一种用于热真空试验的多区独立控温方法，包括以下部分：A.控温分区的设置：划分六个控温分区，分别为控温分区一、控温分区二、控温分区三、控温分区四、控温分区五和控温分区六由控制指令单元控制，采用六路独立控温方式，分区中设有移动温度传感器；B.各控温分区均由可编程控制器PLC发出的信号控制；C.控温分区一、控温分区二、控温分区三、控温分区六，采取制冷量调节和加热量调节两种方法进行精确控制。本发明中，涉及多种换热方式，可实现异步独立多分区控温，既能满足不同航天器部组件在热真空试验过程中对于温度的不同要求，又能够提高控温精度和温度均匀性。

技术领域

本发明涉及空间环境模拟技术领域，尤其涉及一种用于热真空试验的多区独立控温方法。

背景技术

航天器及其部组件在进行在发射或使用之前需要进行充分的热真空试验，以模拟产品在轨的工作状态，在真空环境下对其工作温度下的可靠性进行考核，从而减少或避免实际在轨运行过程中产生的故障或失效。然而，航天器及其部组件的结构与功能日趋复杂，在实际在轨运行中，存在协同工作关系的多个航天器部件、或航天器部件的不同部位往往在同一时刻工作于不同温度，同时对温度控制的均匀性也提出了更高要求。传统空间环境模拟设备的单点控温功能已逐渐不能满足测试需求，其主要缺点包括：

对于多个部件只能进行同步温度控制；

真空环境下多采用辐射传热的方式进行控温，难以满足温度均匀性要求。

因此需要对其进行改进，使其能够更好的满足测试需求。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种用于热真空试验的多区独立控温方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于热真空试验的多区独立控温方法，包括以下部分：

A.控温分区的设置：划分六个控温分区，分别为控温分区一、控温分区二、控温分区三、控温分区四、控温分区五和控温分区六由控制指令单元控制，采用六路独立控温方式，分区中设有移动温度传感器；

B.各控温分区均由可编程控制器PLC发出的信号控制；

C.控温分区一、控温分区二、控温分区三、控温分区六，采取制冷量调节和加热量调节两种方法进行精确控制；

D.控温分区四、控温分区五降温过程采用液氮相变制冷，采用开式供液；升温过程，采用加热执行单元控制加热。

优选地，所述控温分区一包括接触换热器、高低温导热介质、固定温度传感器。

优选地，所述C中制冷量调节和加热量调节具体为：

制冷量调节：浴油进行制冷，通过设置在主制冷管路上的制冷电磁阀控制进入浴油冷却器的制冷剂流量，通过热力膨胀阀自动调节油冷却器内制冷剂的压力，控制制冷剂的蒸发温度，从而控制住浴油的温度，旁通电磁阀允许制冷剂绕过冷却器直接进入回气管；

加热量调节：浴油进行加热时，通过控制电加热器的功率对导热油的温度进行控制，采用电加热方式，对控制器发出的指令做出快速反应并减少过冲，对电加热器进行分组设计和控制以提高控制精度，在负载和温度变化的情况下加热量可精准调节。

优选地，所述控温采用自动自适应串级PID控制算法，过冲小，回调时间短，波动度小，自适应实验负载的变化，实际温度偏离所设定的温度阈值范围时，PLC发出指令使浴油温度改变，控制温度在设定范围内。

优选地，所述控温分区二和控温分区三包括接触换热器、高低温导热介质和固定温度传感器。

优选地，所述控温分区四和控温分区五包括辐射换热器、高低温导热介质、固定温度传感器和加热执行单元。