一、產(chǎn)品背景
熱真空實驗為航天工程用品和材料必做實驗,熱真空實驗可以考核航天用品和材料的熱設(shè)計,發(fā)現(xiàn)其在熱真空環(huán)境下的環(huán)境適應(yīng)性,一般的熱真空實驗箱的一般控溫范圍在-100℃到150℃之間,極限真空度為IE_5Pa,現(xiàn)有技術(shù)在考核特殊宇航用材料的真空環(huán)境適應(yīng)性時,需進行不同溫度條件下的熱真空實驗,一般的熱真空實驗箱不能滿足該實驗溫度范圍,為此,我們發(fā)明出熱真空試驗箱。
二、熱真空試驗箱的組成系統(tǒng)
控制系統(tǒng)
1.控制器硬件采用原裝進口邏輯控制器,10”彩色液晶觸攬屏,環(huán)儀儀器二次研發(fā)控制軟件。
2.測量控制系統(tǒng)主要由溫度傳感器、復(fù)合真空計、信號采集模塊、溫度控制儀( PID )控制、現(xiàn)場可視化人機界面(觸摸屏)及外設(shè)等組成。
3.溫度測量:提供多路金屬外殼封裝的片狀Pt100鉑電阻溫度傳感器,分別用于試品表面、熱沉表面、底板表面溫度測試,控制點可以在規(guī)定范圍內(nèi)切換,所有傳感器記錄數(shù)據(jù)通過USB接口存儲到USB存儲設(shè)備中(記錄時需要連接上USB存儲設(shè)備)。
4.真空測量:真空測量系統(tǒng)采用一套復(fù)合真空計通過固定在試驗艙上的電阻規(guī)(粗真空)、電離規(guī)(高真空)測得真空值,控制器讀取復(fù)合真空計數(shù)據(jù),實現(xiàn)真空控制、顯示并記錄。
5.溫度控制:采用PID+PWM+VRF(制冷)和PID+SSR(加熱)冷熱控制技術(shù)。采用超大溫度范圍閉式油溫度控制,可以在全溫度范圍內(nèi)控溫,熱沉及底板(有源)表面的溫度均勻度高、波動小。
溫度系統(tǒng)
1.制冷方式:復(fù)疊機械制冷,采用環(huán)保工藝;水冷式冷卻。
2.制冷工藝:制冷系統(tǒng)管道采用優(yōu)質(zhì)無氧銅管,充氮保護焊接;壓縮機底部安裝減振彈簧和膠墊,減少壓縮機振動通過底座向機組架傳遞;壓縮機吸排
3.氣管道使用金屬避震軟管,減小振動通過管道傳遞。
4.加熱:采用不銹鋼鎧裝加熱管實現(xiàn)對導(dǎo)熱油的加熱。
5.油循環(huán):采用寬溫場的導(dǎo)熱油作為介質(zhì),通過高低溫磁力泵將油在密閉的系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán),更加安全、可靠、環(huán)保。
6.降噪:機組內(nèi)側(cè)貼吸音材料。
7.節(jié)能:制冷系統(tǒng)采用的制冷量調(diào)節(jié)、氣液旁路調(diào)節(jié)等技術(shù),試驗箱在任何低溫溫度點恒溫時,無需加熱平衡,運行功率大幅降低。
真空系統(tǒng)
1.采用國際知名品牌的低溫泵、旋片泵和羅茨泵,真空系統(tǒng)更加可靠,性能更加優(yōu)越。
2.為真空系統(tǒng)配置獨立的冷水機組,實現(xiàn)冷卻水源的潔凈。
3.可選配分子泵為輔泵實現(xiàn)試件放氣量大時的抽氣工作,以降低低溫泵的再生次數(shù),節(jié)省試驗時間,實現(xiàn)工作連貫性。
4.可選配分子泵+旋片泵+羅茨泵系統(tǒng),當(dāng)選用該系統(tǒng)時極限真空度為5*10^-4Pa。
5.可選配低溫泵+干泵+羅茨泵系統(tǒng),實現(xiàn)真空無油真空系統(tǒng),滿足潔凈真空室要求。
三、熱真空試驗箱的箱體結(jié)構(gòu)
1.試驗設(shè)備采用框架式結(jié)構(gòu),冷熱源機組獨立布置,減小了振動對真空艙體的影響,真空機組與艙體組合成一體, 外型緊湊、美觀,并很好地考慮到設(shè)備的檢修。
2.真空容器采用無磁、機械性能優(yōu)良的SLS304不銹鋼,為臥式結(jié)構(gòu),一端用活動碟形封頭做艙門(開啟方向:面對箱體大門向右旋轉(zhuǎn)),另一端為封頭:容器內(nèi)表面機械拋光,以減少材料放氣。
3.規(guī)管接口:罐體上安裝4個KRF25規(guī)管接口,兩個備用。
4.熱沉:采用導(dǎo)熱性能及焊接性能均優(yōu)良的紫銅板及紫銅管,內(nèi)表面噴涂特種黑色消光漆以提高其輻射力。
5.底板:底板為有源非獨立控溫底板(注:用戶可選 非控溫底板或獨立控溫底板)。
6.艙門及密封:活動碟形封頭為艙門,特制浮動鉸鏈,螺旋鎖緊機構(gòu),開關(guān)方便:艙門密封采用專業(yè)的放”量小的氟橡膠真空0型密封圈,易于更換。
7.法蘭:在罐體左右兩側(cè)各布置一個中20m盲法蘭,用于安裝真空接插件,真空接插件由用戶提供。
8.觀察窗: 在大門上配置一個直徑20m的石英玻璃觀察窗。