CN104215659A - 真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统 - Google Patents

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CN104215659A
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李艳臣
陈丽
彭光东
王大东
韩继广
周国锋
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Shanghai Institute of Satellite Equipment
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Shanghai Institute of Satellite Equipment
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Abstract

本发明提供一种真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，包括：红外灯、绝热型热流计、硅光电池片、支撑杆、安装杆、固定环、移动环和标定板组成，所述红外灯通过所述固定环安装在所述安装杆上，所述安装杆通过所述移动环安装固定在所述支撑杆上，所述支撑杆与所述标定板连接，所述绝热型热流计和硅光电池片粘贴在所述标定板上表面。本发明的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，突破了常温常压环境的限制，在真空热环境下获取红外灯热流密度分布特性，为精确模拟所需外热流提供技术支持，能够以更加真实的在轨热状态进行真空热试验，提高试验可靠性。

Description

真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统
技术领域
本发明涉及真空环境下外热流模拟技术领域，具体涉及一种真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统。
背景技术
为了验证飞行器热控分系统热设计的正确性，获取飞行器温度分布数据，修正热分析计算模型，需要在热控分系统初样研制过程中进行产品初样热平衡试验，试验要求对飞行器在轨吸收的外热流状况进行准确模拟。
目前热流模拟存在以下缺点：
1)随着新一代航天器产品的复杂化，产品结构越来越复杂，接触式电加热器粘贴工艺难以满足热平衡试验需求；
2)型号任务提出保证初样与正样热平衡试验热流密度施加的一致性，对于结构复杂，外蒙皮不可拆卸的飞行器，接触式电加热器无法应用在正样热平衡试验；
3)红外灯热流模拟主要应用于结构简单的飞行器热平衡试验。
由于某些飞行器结构形状复杂，外蒙皮不可拆卸，正样飞行器热平衡试验无法用电加热片来模拟外热流，只能采用非接触式的红外加热装置。为保证热平衡试验所需的热流密度施加准确，必须充分了解红外灯的辐射特性。通过真空热环境下的单灯辐射特性试验获取红外灯热流密度分布规律。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，获取红外灯热流密度分布特性，适应结构的复杂化，提高红外灯热流模拟准确性，能够以真实在轨的热耦合状态进行热平衡试验，提高试验可靠性。
根据本发明的一个方面，提供一种真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，包括：红外灯、绝热型热流计、硅光电池片、支撑杆、安装杆、固定环、移动环和标定板组成。所述红外灯通过所述固定环安装在所述安装杆上，所述安装杆通过所述移动环安装固定在所述支撑杆上，所述支撑杆与所述标定板连接，所述绝热型热流计和硅光电池片固定在所述标定板上表面。
优选地，所述红外灯包括红外灯支架、石英灯和绝缘结构，整体与所述固定环连接。
优选地，所述绝热型热流计包括测量组件、补偿组件和辐射屏蔽层组成，真空热环境下不受周围环境影响，无漏热。
优选地，所述移动环可在所述支撑杆上下移动，并由锁紧机构进行固定，适当调整所述红外灯与所述标定板之间的距离。
优选地，所述标定板包括金属板、加热装置和隔热材料组成，所述加热装置均匀粘贴在所述金属板的一侧，为所述金属板提供补偿热流。所述隔热材料包覆在所述金属板粘贴加热装置一侧，隔离周围环境对所述金属板温度的影响。
优选地，所述金属板采用高导热性的铝合金材料制成。
优选地，所述加热装置由薄膜电加热片并联或串联组成，并由铜-康铜热电偶作为温度传感器，实现加热装置的精确控温；
优选地，所述隔热材料采用多层隔热材料，减少真空热环境下漏热影响。
优选地，所述支撑杆、安装杆、固定环、移动环采用高强度的不锈钢材料制作。
优选地，所述硅光电池片采用单晶硅材料制作，测试产品表面吸收热流密度与硅光电池片短路电流之间的响应关系。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)获取红外灯光谱分布及热流密度分布特性，提高红外灯阵外热流模拟精度；
(2)红外灯单灯辐射特性的研究，获取热流密度与硅光电池片短路电流之间的响应关系，为红外灯热流密度不均匀度的研究提供技术基础；
(3)红外灯单灯辐射特性的研究，使红外灯阵的热流模拟方法更好的适应航天器产品结构的复杂化，解决了复杂航天器热流模拟的瓶颈问题。
附图说明
通过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是本发明实施例的主视图；
图2是本发明实施例的测点分布示意图；
(a)为主视图；(b)为俯视图；
图3是本发明实施例的标定板系统图。
图中：1为红外灯，2为绝热型热流计，3为硅光电池片，4为支撑杆，5为安装杆，6为固定环，7为移动环，8为标定板，81为金属板，82为加热装置，83为隔热材料。
具体实施方式
以下将结合图1～图3对本发明的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统作进一步的详细描述。
参见图1，本发明实施例的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统包括红外灯1、绝热型热流计2、硅光电池片3、支撑杆4、安装杆5、固定环6、移动环7和标定板8组成。
进一步地，所述红外灯1通过所述固定环6安装在所述安装杆5上，所述安装杆5通过所述移动环7安装固定在所述支撑杆4上，所述支撑杆4与所述标定板8连接，所述绝热型热流计2和硅光电池片3粘贴在所述标定板8上表面。
具体地，将红外灯支架、石英灯和绝缘结构组装成所述红外灯1，通过所述固定环6安装固定在所述安装杆5上。
具体地，所述绝热型热流计2包括测量组件、补偿组件和辐射屏蔽层，真空热环境下不受周围环境影响，无漏热。
具体地，调节所述移动环7上的锁紧机构，可使所述移动环7在所述支撑杆4上下移动，实现所述红外灯1与所述标定板8之间距离的调整。
参见图2的(a)、(b)，所述绝热型热流计2均匀分布在所述红外灯1下，实时测试所述红外灯1轴向热流密度分布。图中，红外灯1与测量表面的距离，即灯高为h。
参见图3，所述标定板8包括金属板81、加热装置82和隔热材料83组成，所述加热装置82均匀粘贴在所述金属板81的一侧，为所述金属板提供补偿热流。所述隔热材料83包覆在所述金属板81粘贴加热装置一侧，隔离周围环境对所述金属板81温度的影响。
具体地，所述金属板81采用高导热性的铝合金材料制成。
具体地，所述加热装置82由薄膜电加热片并联或串联组成，并由铜-康铜热电偶作为温度传感器，实现加热装置的精确控温。
具体地，所述隔热材料83采用多层隔热材料，减少真空热环境下漏热影响。
具体地，所述支撑杆4、安装杆5、固定环6、移动环7采用高强度的不锈钢材料制作。
具体地，所述硅光电池片3采用单晶硅材料制作，测试产品表面吸收热流密度与硅光电池片短路电流之间的响应关系。
本发明的工作过程为：使用时先将真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统在空间环境模拟设备内就位，调节移动环7，并用锁紧机构固定移动环位置，使红外灯1与标定板8之间保持适当距离；精密电源通过空间环境模拟设备与红外灯和加热装置连接，并建立真空深冷环境，开启精密电源；根据真空热试验工况要求，精密电源控制红外灯和加热装置工作，通过精密测温系统实时记录绝热型热流计2和硅光电池片3的响应，通过分析，确定红外灯光谱及热流密度分布，同时得到热流密度与硅光电池片响应之间的对应关系。
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.真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，包括红外灯(1)、绝热型热流计(2)、硅光电池片(3)、支撑杆(4)、安装杆(5)、固定环(6)、移动环(7)和标定板(8)组成，所述红外灯(1)通过所述固定环(6)安装在所述安装杆(5)上，所述安装杆(5)通过所述移动环(7)安装固定在所述支撑杆(4)上，所述支撑杆(4)与所述标定板(8)连接，所述绝热型热流计(2)和硅光电池片(3)固定在所述标定板(8)上表面。
2.如权利要求1所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述红外灯(1)包括红外灯支架、石英灯和绝缘结构，整体与所述固定环(6)连接。
3.如权利要求1所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述绝热型热流计(2)包括测量组件、补偿组件和辐射屏蔽层，真空热环境下不受周围环境影响，无漏热。
4.如权利要求1所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述移动环(7)可在所述支撑杆(4)上做上下移动，通过锁紧机构进行固定，调整所述红外灯(1)与所述标定板(8)之间的距离。
5.如权利要求1所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述标定板(8)包括金属板(81)、加热装置(82)和隔热材料(83)组成，所述加热装置(82)均匀粘贴在所述金属板(81)的一侧，为所述金属板提供补偿热流，所述隔热材料(83)包覆在所述金属板(81)粘贴加热装置一侧，隔离周围环境对所述金属板(81)温度的影响。
6.如权利要求5所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述金属板(81)采用高导热性的铝合金材料制成。
7.如权利要求5所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述加热装置(82)由薄膜电加热片并联或串联组成，并由铜-康铜热电偶作为温度传感器，实现加热装置的精确控温。
8.如权利要求5所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述隔热材料(83)采用多层隔热材料，减少真空热环境下漏热影响。
9.如权利要求1所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述支撑杆(4)、安装杆(5)、固定环(6)、移动环(7)采用高强度的不锈钢材料制作。
10.如权利要求1所述的真空热环境下红外灯单灯辐射特性测试系统，其特征在于，所述硅光电池片(3)采用单晶硅材料制作，测试产品表面吸收热流密度与硅光电池片短路电流之间的响应关系。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107537791A (zh) * 2016-09-21 2018-01-05 北京卫星环境工程研究所 用于航天器真空热试验用红外灯的筛选测试仪
CN108318522A (zh) * 2018-01-09 2018-07-24 北京航天长征飞行器研究所 一种石英灯加热器辐射热场热流分布均匀性测试装置
CN108633818A (zh) * 2018-06-29 2018-10-12 上海应用技术大学 半导体热电制冷兼红外制热观赏型鱼缸装置
CN111707117A (zh) * 2020-05-29 2020-09-25 上海交通大学 平板型蒸发器优化散热装置
CN111912548A (zh) * 2020-08-11 2020-11-10 北京卫星环境工程研究所 航天器真空热试验表面热流非接触测量装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5820261A (en) * 1995-07-26 1998-10-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for infrared pyrometer calibration in a rapid thermal processing system
CN103359298A (zh) * 2013-06-26 2013-10-23 上海卫星装备研究所 一种红外加热笼热流密度标定装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5820261A (en) * 1995-07-26 1998-10-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for infrared pyrometer calibration in a rapid thermal processing system
CN103359298A (zh) * 2013-06-26 2013-10-23 上海卫星装备研究所 一种红外加热笼热流密度标定装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ISABEL PÉREZ-GRANDE ET AL.: ""Analytical study of the thermal behaviour and stability of a small satellite"", 《APPLIED THERMAL ENGINEERING》 *
贾阳 等: ""红外灯阵热流密度不均匀度测量方法的探讨"", 《航天器环境工程》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107537791A (zh) * 2016-09-21 2018-01-05 北京卫星环境工程研究所 用于航天器真空热试验用红外灯的筛选测试仪
CN108318522A (zh) * 2018-01-09 2018-07-24 北京航天长征飞行器研究所 一种石英灯加热器辐射热场热流分布均匀性测试装置
CN108633818A (zh) * 2018-06-29 2018-10-12 上海应用技术大学 半导体热电制冷兼红外制热观赏型鱼缸装置
CN111707117A (zh) * 2020-05-29 2020-09-25 上海交通大学 平板型蒸发器优化散热装置
CN111707117B (zh) * 2020-05-29 2021-06-25 上海交通大学 平板型蒸发器优化散热装置
CN111912548A (zh) * 2020-08-11 2020-11-10 北京卫星环境工程研究所 航天器真空热试验表面热流非接触测量装置

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