CN103448920A - 星载星敏感器的精密控温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种星载星敏感器的精密控温装置，包括星敏感器安装支架、一体化铝合金导热结构、扩热板、隔热垫片、多层隔热组件，星敏感器安装支架连接一体化铝合金导热结构、隔热垫片，一体化铝合金导热结构上设置有星敏感器、电加热器、热敏电阻，热管连接在一体化铝合金导热结构与扩热板之间，多层隔热组件包裹一体化铝合金导热结构、星敏感器，热敏电阻用于电加热器回路的控温。本发明的有益效果：能够实现星敏感器在工作时的高精度温度指标要求；一体化的铝合金导热结构构型紧凑，导热热阻小，便于模块化安装；材料来源充分，工艺简单，易于实现；热控材料和元件技术成熟，可靠性高；使用的产品和材料成本较低。

Description

星载星敏感器的精密控温装置
技术领域
本发明涉及一种控温系统，具体涉及一种卫星上星敏感器的精密热控制装置。
背景技术
随着卫星应用技术的发展，卫星对姿态控制的要求越来越高，以适应高精度光学载荷观测的需求，从而对星敏感器这种高精度的姿态测量设备提出了高精度的控制要求。为了提高星敏感器的控制精度，需要控制星敏感器的温度在适当的温度水平并减小温度波动，从而控制其CCD探测器件的温度水平和温度波动。
常规星敏感器的工作温度范围较宽，一般为-40～+35℃，因此采取简单的热控方案即可满足温度指标的要求。但对于高精度的星敏感器，其温度要求较高，如卫星装载的多个星敏感器，其工作温度指标为20±3℃。
为了实现高精度星敏感器的温度控制要求，需要综合考虑多个星敏感器的温度控制方法，并采取隔热和散热的措施，并结合主动的控温方式，维持星敏感器的温度在合适的范围内。
发明内容
本发明的目的是根据高精度星敏感器的温度控制要求，提出一种星载星敏感器的精密热控制方法，实现星敏感器的温度控制。
根据本发明提供的星载星敏感器的精密控温装置，包括星敏感器安装支架2、一体化铝合金导热结构4、星敏感器3、电加热器5、热敏电阻6、热管7、扩热板8、隔热垫片1、多层隔热组件，其中，星敏感器安装支架2连接一体化铝合金导热结构4、隔热垫片1，一体化铝合金导热结构4上设置有星敏感器3、电加热器5、热敏电阻6，热管7连接在一体化铝合金导热结构4与扩热板8之间，一体化铝合金导热结构4用于收集多个星敏感器3的热量，并进行等温化，多层隔热组件包裹一体化铝合金导热结构4、星敏感器3，热敏电阻6用于电加热器回路的控温。
优选地，一体化铝合金导热结构4包括星敏感器安装面，星敏感器安装于星敏感器安装面上，星敏感器与星敏感器安装面之间设置有导热填料。
优选地，导热填料为D-3导热硅脂。
优选地，热管7为双孔工字型铝氨热管。
优选地，隔热垫片1为玻璃钢，厚度为5mm。
优选地，一体化铝合金导热结构4为空心圆筒结构，并且具有三个星敏感器安装面。
优选地，多层隔热组件包括10层多层隔热单元，每个多层隔热单元由一层双面镀铝聚酯薄膜和一层锦纶丝网组成。
优选地，电加热器5为聚酰亚胺康铜箔电加热器。
优选地，热敏电阻6为MF501控温热敏电阻。
优选地，热管7的宽度为40mm、厚度为14.1mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）能够实现星敏感器在工作时的高精度温度指标要求；
（2）一体化的铝合金导热结构构型紧凑，导热热阻小，便于模块化安装；
（3）材料来源充分，工艺简单，易于实现；
（4）热控材料和元件技术成熟，可靠性高；
（5）使用的产品和材料成本较低。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本发明提供的星载星敏感器的精密控温装置的结构示意图。
图中：
1-隔热垫片；
2-星敏感器安装支架；
3-星敏感器；
4-一体化铝合金导热结构；
5-电加热器；
6-热敏电阻；
7-热管；
8-扩热板；
9-多层隔热组件。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了实现星载星敏感器的精密热控制装置，本发明的具体实施方式如下：
本发明提供的星载星敏感器的精密控温装置，包括隔热垫片1、一体化铝合金导热结构4、导热填料、多层隔热组件9、扩热板8、热管7、电加热器5和热敏电阻6。在星敏感器支架2与安装板之间安装隔热垫片1，减小外部结构件温度的影响；一体化铝合金导热结构4作为三个星敏感器3的安装面，在星敏感器3与一体化铝合金导热结构的接触面之间涂覆D3导热硅脂，统一收集三个星敏感器的热量，同时在一体化铝合金导热结构4上安装宽度40mm、厚度14.1mm的双孔铝氨热管7，热管7另一头安装在星上的散热面的扩热板8上将热量排散；在一体化铝合金导热结构4的星敏感器安装面和支架的安装点处粘贴电加热器5和热敏电阻6，电加热器5根据热敏电阻6的温度主动控制星敏感器3的温度水平。最后在星敏感器安装支架2及一体化铝合金导热结构4上包覆多层隔热组件9。
利用本发明提供的星敏感器的精密控温方法，可以将星敏感器的工作温度控制在20±3℃以内，满足星敏感器的高精度控制要求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，包括星敏感器安装支架（2）、一体化铝合金导热结构（4）、星敏感器（3）、电加热器（5）、热敏电阻（6）、热管（7）、扩热板（8）、隔热垫片（1）、多层隔热组件，其中，星敏感器安装支架（2）连接一体化铝合金导热结构（4）、隔热垫片（1），一体化铝合金导热结构（4）上设置有星敏感器（3）、电加热器（5）、热敏电阻（6），热管（7）连接在一体化铝合金导热结构（4）与扩热板（8）之间，一体化铝合金导热结构（4）用于收集多个星敏感器（3）的热量，并进行等温化，多层隔热组件包裹一体化铝合金导热结构（4）、星敏感器（3），热敏电阻（6）用于电加热器回路的控温。
2.根据权利要求1所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，一体化铝合金导热结构（4）包括星敏感器安装面，星敏感器安装于星敏感器安装面上，星敏感器与星敏感器安装面之间设置有导热填料。
3.根据权利要求2所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，导热填料为D-3导热硅脂。
4.根据权利要求1所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，热管（7）为双孔工字型铝氨热管。
5.根据权利要求1所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，隔热垫片（1）为玻璃钢，厚度为5mm。
6.根据权利要求1所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，一体化铝合金导热结构（4）为空心圆筒结构，并且具有三个星敏感器安装面。
7.根据权利要求1所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，多层隔热组件包括10层多层隔热单元，每个多层隔热单元由一层双面镀铝聚酯薄膜和一层锦纶丝网组成。
8.根据权利要求1所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，电加热器（5）为聚酰亚胺康铜箔电加热器。
9.根据权利要求1所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，热敏电阻（6）为MF501控温热敏电阻。
10.根据权利要求4所述的星载星敏感器的精密控温装置，其特征在于，热管（7）的宽度为40mm、厚度为14.1mm。
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