CN105584646B - 一种真空低温环境下控温恒压密闭舱 - Google Patents

Abstract

该技术属于密闭舱领域，具体涉及一种真空低温环境下控温恒压密闭舱。包括机械部分与电气系统。机械部分主要由圆形容器1、前盖2、后盖3三部分组成，电气系统包括位于舱内的温度传感器、气压传感器、环境控制器、加热片，可实现密闭舱内温度的温度控制及压力监视，并在压力偏离安全值时，使用充气口对密闭舱进行充气，在真空低温环境中为舱内测量设备提供一个适宜的测量环境，以保证仪器的正常使用。

Description

一种真空低温环境下控温恒压密闭舱

技术领域

该技术属于密闭舱领域，具体涉及一种真空低温环境下控温恒压密闭舱。

背景技术

为研究空间飞行器在空间环境下的特性，一般需建立空间环境模拟器以模拟空间的真空低温环境。由于特殊的使用要求，一些仪器(比如热像仪)需放置在真空低温环境下使用。而仪器本身对使用环境有严格要求，比如一些设备要求环境温度在-20℃到55℃，压强在1±0.1大气压。因此，在真空低温环境中(低温约100K，真空度10^-3pa)使用这样的仪器时，需要设计一个可实现温度控制和压力保持的密闭舱，为仪器提供一个温度适宜，压强相对恒定的内环境，以保证仪器的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于：为仪器提供一个温度适宜，压强相对恒定的内环境，以保证仪器的正常使用。

本发明的技术方案如下：一种真空低温环境下控温恒压密闭舱,其特征在于：包括机械部分与电气系统，所述机械部分包括圆形容器、前盖、后盖，圆形容器为圆筒状结构，其分别与前盖、后盖连接，而前盖、后盖均为圆盘状，圆形容器、前盖、后盖结合面设有法兰密封圈，确保密闭舱密封；后盖安装穿舱接插件、进气接管嘴、出气接管嘴；在圆形容器的内部底板上安装导轨，在导轨上安装托架，托架为直角三角块结构，其长直角边与导轨接触，托架两侧面安装四个滑块，用于与导轨配合并滑动；而在托架斜面上靠近下端处开有腰形孔，用于安装测量设备，且测量设备位置可调；所述电气系统包括温度传感器、气压传感器、环境控制器、加热片，其中温度传感器、气压传感器用来监控舱内的温度与气压，并将温度与气压的信号传递给环境控制器，而环境控制器中有电源转换模块，外部电源通过穿舱接插件给电源转换模块供电，而在电源转换模块中经电压转换，给舱内的加热片与测量设备供电，并通过穿舱接插件给舱外的加热片与进气出气接管供电。

还包括螺钉，所述圆形容器、前盖、后盖三部分均通过螺钉连接。

还包括联轴器，所述联轴器共有两个，焊接于圆形容器中间的两侧，且在联轴器与外部支撑结构之间垫玻璃钢垫片进行隔热，以避免不必要的热耦合。

还包括测量窗口，所述测量窗口位于前盖的中央。

还包括V形导流板，风扇，所述V形导流板，风扇位于托架斜面上。

所述电气系统还包括后端控制模块，后端控制模块通过穿舱接插件与环境控制器连接，以监控舱内外的环境情况。

密闭舱内、外表面喷涂黑漆。

密闭舱内、外表面粘贴电加热器。

在密闭舱前盖除测量窗口外，其余表面包覆多层隔热组件，所述隔热组件最外表面采用一层聚酰亚胺镀铝膜，而中间为双面镀铝聚脂膜、涤纶网。

本发明的显著效果在于：可实现密闭舱内温度的温度控制及压力监视，并在压力偏离安全值时，使用充气口对密闭舱进行充气，在真空低温环境中为舱内测量设备提供一个适宜的测量环境。

附图说明

图1为本发明所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱结构示意图

图2为本发明所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱立体结构示意图

图3为本发明所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱导轨结构示意图

图4为本发明所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱滑块结构示意图

图5为本发明所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱电气系统示意图

图中：1圆形容器、2前盖、3后盖、4螺钉、5联轴器，6穿舱接插件、7进气接管嘴、8出气接管嘴、9风扇、10v形导流板、11测量设备、12测量窗口、13托架，14导轨、15腰形孔、16滑块

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明为一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，包括机械部分与电气系统。如图1、图2所示，机械部分主要由圆形容器1、前盖2、后盖3三部分组成，圆形容器1为圆筒状结构，其分别与前盖2、后盖3连接，而前盖2、后盖3均为圆盘状，圆形容器1、前盖2、后盖3三部分均通过螺钉4连接，结合面设有法兰密封圈，确保密闭舱密封。在圆形容器1中间的两侧焊接联轴器5，通过联轴器5可与密封舱的支撑结构连接。在前盖2的中央开有测量窗口12。而后盖3安装穿舱接插件6。后盖3上安装有进气接管嘴7、出气接管嘴8，可安装进气、出气接管，用于密闭舱充放气。整个密闭舱为密封结构，壳体材料为不锈钢，内部支架采用铝合金。

如图3、图4所示，在圆形容器1的内部底板上安装导轨14，在导轨14上安装托架13，托架13为直角三角块结构，其长直角边与导轨14接触，托架13两侧面安装四个滑块16，用于与导轨14配合并滑动。而在托架13斜面上靠近下端处开有腰形孔15，用于安装测量设备11，且测量设备11位置可调，而在托架13斜面上还安装有V形导流板10，风扇9，出口风速不小于1m/s，使得舱内空气流动，加强测量设备的散热效果。

测量设备11进入密闭舱后，同时打开进气接管、出气接管，进气接管接氮气瓶进行密闭舱氮气置换(防止真空罐内空气结露)。完成换气后关闭进气接管、出气接管，并加堵头防止漏气。

密闭舱内、外表面喷涂黑漆，增强其与内、外环境的辐射换热。密闭舱内、外表面粘贴电加热器，共设计4路主动加热回路，每路加热功率为50W，共200W。

在密闭舱前盖2除测量窗口12外，其余表面包覆多层隔热组件，以增强保温效果，防止前盖2的热辐射对测量目标的热耦合。多层隔热组件为双面镀铝聚脂膜、涤纶网，最外表面采用一层聚酰亚胺镀铝膜。

在联轴器5与外部支撑结构之间垫玻璃钢垫片进行隔热，以避免不必要的热耦合。

如图5所示，电气系统包括位于舱内的温度传感器、气压传感器、环境控制器、加热片，其中温度传感器、气压传感器用来监控舱内的温度与气压，并将温度与气压的信号传递给环境控制器，而环境控制器中有电源转换模块，外部电源通过穿舱接插件6给电源转换模块供电，而在电源转换模块中经电压转换，给舱内的加热片与测量设备11供电，并通过穿舱接插件6给舱外的加热片与进气出气接管供电，此外，后端控制模块通过穿舱接插件6与环境控制器连接，以监控舱内外的环境情况。

Claims (9)

1.一种真空低温环境下控温恒压密闭舱,其特征在于：包括机械部分与电气系统，所述机械部分包括圆形容器(1)、前盖(2)、后盖(3)，圆形容器(1)为圆筒状结构，其分别与前盖(2)、后盖(3)连接，而前盖(2)、后盖(3)均为圆盘状，圆形容器(1)、前盖(2)、后盖(3)结合面设有法兰密封圈，确保密闭舱密封；后盖(3)安装穿舱接插件(6)、进气接管嘴(7)、出气接管嘴(8)；在圆形容器(1)的内部底板上安装导轨(14)，在导轨(14)上安装托架(13)，托架(13)为直角三角块结构，其长直角边与导轨(14)接触，托架(13)两侧面安装四个滑块(16)，用于与导轨(14)配合并滑动；而在托架(13)斜面上靠近下端处开有腰形孔(15)，用于安装测量设备(11)，且测量设备(11)位置可调；所述电气系统包括温度传感器、气压传感器、环境控制器、加热片，其中温度传感器、气压传感器用来监控舱内的温度与气压，并将温度与气压的信号传递给环境控制器，而环境控制器中有电源转换模块，外部电源通过穿舱接插件(6)给电源转换模块供电，而在电源转换模块中经电压转换，给舱内的加热片与测量设备(11)供电，并通过穿舱接插件(6)给舱外的加热片与进气出气接管供电。

2.据权利要求1所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：还包括螺钉(4)，所述圆形容器(1)、前盖(2)、后盖(3)三部分均通过螺钉(4)连接。

3.据权利要求1所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：还包括联轴器(5)，所述联轴器(5)共有两个，焊接于圆形容器(1)中间的两侧，且在联轴器(5)与外部支撑结构之间垫玻璃钢垫片进行隔热，以避免不必要的热耦合。

4.据权利要求1所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：还包括测量窗口(12)，所述测量窗口(12)位于前盖(2)的中央。

5.据权利要求1所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：还包括V形导流板(10)和风扇(9)，所述V形导流板(10)，风扇(9)位于托架(13)斜面上。

6.据权利要求1所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：所述电气系统还包括后端控制模块，后端控制模块通过穿舱接插件(6)与环境控制器连接，以监控舱内外的环境情况。

7.据权利要求1所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：密闭舱内、外表面喷涂黑漆。

8.据权利要求1所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：密闭舱内、外表面粘贴电加热器。

9.据权利要求4所述的一种真空低温环境下控温恒压密闭舱，其特征在于：在密闭舱前盖(2)除测量窗口(12)外，其余表面包覆多层隔热组件，所述隔热组件最外表面采用一层聚酰亚胺镀铝膜，而中间为双面镀铝聚脂膜和涤纶网。