航天器舱体差压检漏系统研究

传统的差压检漏系统要求基准件和被检件大小、材料和形状都完全相同.所以其应用范围受到了很大限制.为了满足新型航天器舱体总漏率测试要求,本文研究了一种非对称基准物差压检系统,推导了差压检漏的温度补偿公式,并利用高精度的温度计和差压计进行了原理实验.实验结果表明,该差压检漏系统满足新型航天器舱体总漏率测试要求.     

示漏气体在收集室内扩散状态研究

示漏气体在收集室内的扩散状态对于确定非真空累积检漏法的工艺参数,特别是混合时间具有重要的作用。以基于Fluent的CFD仿真手段,将被检件的泄漏等效为收集室中心有个微小的体源泄漏,分别考察其在自由扩散以及强迫对流两种工况下的扩散状态。研究结果表明:氙气自由扩散的速度较慢,需要较长的混合时间;在强迫对流的工况下,气体的扩散状态完全取决于风机的流场;强迫对流会在较短的时间内使得收集室内的气体达到均匀。此结论可以为非真空累积检漏法的具体实施提供一定的技术支撑。     

渗透率对柔性收集室检漏测试结果的影响分析

柔性收集室检漏技术是氦质谱非真空积累检漏技术的一个重要分支,因此研究柔性收集室检漏技术具有重要的工程实际意义.本文首先以柔性收集室中的氦气分压为研究变量,通过建立和求解常微分方程定量得到了氦气分压随时间变化的数学解析解.其次,通过比较渗透情形与理想情形,得到了采用柔性收集室而导致的测试相对误差与时间之间的数学关系,并结合具体两例讨论了渗透系数对检漏测试结果的影响.研究结果表明:测试结果的相对误差与被测件的泄漏率、累积时间、材料的渗透系数、有效容积均相关.本文的研究结论可以为柔性收集室的工程应用提供理论依据.     

温度对石墨烯真空标准漏孔漏率的影响研究

石墨烯真空标准漏孔是基于石墨烯衍生材料研制的新型真空标准漏孔,其漏率下限低于一般的石英渗氦型标准漏孔,可用于超灵敏度检漏系统的校准。基于石墨烯的材料特性,石墨烯真空标准漏孔的漏率会随温度变化。本文针对温度对石墨烯真空标准漏孔漏率的影响进行了研究,通过测量漏孔在不同温度环境下的漏率,得到该种漏孔的温度系数与变化规律。研究结果表明,石墨烯真空标准漏孔的漏率随温度呈线性变化,且温度系数低于2.5%/℃。     

航天器氦质谱真空容器总漏率检测的灵敏度及可信度探讨

依据航天器氦质谱真空容器总漏率检测原理,讨论了检漏仪和真空容器直接相连、同真空容器主真空泵并联、在前级泵和主真空泵间等连接方式,逐项研究了总漏率测试的最小可检漏率、反应时间,分析各种连接方式的应用特点,认为对大型航天器氦质谱真空容器检漏系统,检漏仪连接在前级泵和主泵之间可得到较好的灵敏度和反应时间.通过测量不确定度的分析与评定,确定一般航天器氦质谱真空容器总漏率检测的相对标准不确定度小于10％.     

星上设备安装姿态高精度自动测量系统设计

为了满足高分辨率对地观测卫星上设备安装姿态高精度测量的需求,设计了一种由二维龙门导轨、精密转台和CCD成像辅助自准直经纬仪构成的高精度自动姿态测量系统。该系统采用了多传感器数据融合的高精度测量算法,融合了自准直经纬仪的俯仰角、偏航角数据,精密转台的数据以及CCD图像数据,可以精确计算出远间距异面直线间的夹角。同时基于理论安装数据驱动的经纬仪自动定位方法,可以实现经纬仪沿导轨自动定位到最佳准直位置和朝向,再通过局部图像识别可以搜索出立方镜镜面法线的指向,最终实现精确准直。试验中,通过测量标准17面棱体与标准值比对,得到最大偏差为4.1",标准差为3.3";通过对模拟卫星上的立方镜进行搜索,可以实现自动化测量。该系统已经在我国高分二号卫星总装测试中进行了应用,保障了高分二号卫星的装配检测精度。     

多孔石墨烯渗氦仿真研究

多孔石墨烯膜具有渗透率易于调节、稳定性好等特点,可以实现可控纳米渗透元件来作为真空检漏中的标准漏孔材料。本文采用MD模拟进行单层多孔石墨烯渗氦仿真,得到不同方向、大小、形状多孔石墨烯渗氦参数。仿真模拟表明:各方向上石墨烯缺陷缺失碳环数和渗氦率近似可呈线性关系,且各项斜率近似相等;石墨烯缺陷缺失碳环数较少时,不同形状石墨烯缺陷的渗氦率相近,缺陷缺失碳环数较多时需通过对势垒降低的计算和模拟得到渗透增量,进而利用小孔渗透率可以推算大孔渗透率。仿真结果表明多孔石墨烯作为标准漏孔渗透材料的可控性,对渗透实验具有指导意义。     

基于DSP的航天器压力变化检漏仪的设计

航天器的密封性能是极其重要的指标之一,利用压力变化方法进行舱体密封性检漏是保障其密封性的重要技术手段;设计研制小型压力变化检漏仪对满足航天器检漏设备小型集成化、高精度的迫切需求是十分重要的;以DSP为数据的核心处理器,分析绝压和差压具有温度补偿方法,设计基于485通信接口实现数字绝压传感器的数据采集,采用250Ω的高精度电阻接入电流环的方法实现差压传感器的信号调理,通过ADS1247高精度24位数模转换器实现差压信号的采集;并采用恒流供电和电阻比测量原理实现对两路热敏电阻温度传感器的测量;各信号经DSP中固化的压力变化检漏算法集中处理,得到被测物体的漏率值,检测结果通过LCD显示;所研制集绝压、差压和温度多参量监测于一体的检漏仪,经过温度、压力、检漏试验等测试,验证了其精度和检漏能力满足要求;研究结果表明:所研制的检漏仪小巧,精度高,可靠性高,可实现压力、温度、漏率等多参量的同时监测,漏率检测的最大相对误差为19.3%,相对不确定度小于2%,可有效地解决航天器泄漏检测的问题。     

气体稀薄流域的流动模型研究

研究气体通过漏孔的泄漏过程,建立气体在稀薄领域里的统一流动模型,可以避免对流态判断的困难,方便工程应用.气体稀薄流域的统一模型适用于从粘滞流到分子流的全部流态的数学模型.从N-S方程出发,利用滑移边界条件以及修正黏度推出统一流动模型,进而建立漏孔漏率与压力边界之间的关系式,引出稀薄气体流域下的经验公式,并通过试验可确定其待定系数.而且利用四极质谱法和压升法试验验证了模型的使用性及正确性,为今后的研究应用提供了参考依据.     

中国真空学会质谱分析和检漏专委会第十六届年会中国计量测试学会真空计量专委会第十一届年会会议通知

中国真空学会质谱分析和检漏专委会/中国计量测试学会真空计量专委会拟定于2011年9月15日～19日在四川成都举行第十六届/第十一届学术年会,现将有关事项通知如下:一、会议内容:1.中国