CN111351517A - 一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法 - Google Patents

一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111351517A
CN111351517A CN202010181255.8A CN202010181255A CN111351517A CN 111351517 A CN111351517 A CN 111351517A CN 202010181255 A CN202010181255 A CN 202010181255A CN 111351517 A CN111351517 A CN 111351517A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
gas
standard
dynamic
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010181255.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111351517B (zh
Inventor
李永平
李佳
王玉洁
郑晓亮
王馨悦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Space Science Center of CAS
Original Assignee
National Space Science Center of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Space Science Center of CAS filed Critical National Space Science Center of CAS
Priority to CN202010181255.8A priority Critical patent/CN111351517B/zh
Publication of CN111351517A publication Critical patent/CN111351517A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111351517B publication Critical patent/CN111351517B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00

Abstract

本发明属于空间探测设备技术领域，具体涉及一种用于模拟空间大气环境的装置，该装置包括：标准流量成分精密调控子装置、压力成分校测子装置和系统控制器；标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置相互连接，系统控制器分别与标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置连接，系统控制器分别对标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置进行数据采集和控制，标准流量成分精密调控子装置将多个气样进行混合，生成混合气体，直至达到所需的大气环境，并将对应的混合气体输入至压力成分校测子装置，并进行气体压力和气体成分校准，直至达到待校准仪器所需的校准环境，从而对待校准仪器完成校准。

Description

一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法
技术领域
本发明属于空间探测设备技术领域，具体涉及一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法。
背景技术
对于运行在地面至宇宙空间中的大气测量仪器，其可测量大气压力、大气成分以及大气温度等参数。但是，在使用大气测量仪器前，均需对大气测量仪器进行测量校准，才能确保其功能和性能正常；因此结合仪器的测试测量需求，综合设计了模拟空间大气环境的装置，用于给大气测量仪器测试。
该模拟装置可模拟空间大气环境的压力、成分以及温度，各项指标覆盖地球表面至宇宙空间，可模拟对流层、平流层、中间层、热层以及行星大气层的状态。
现有的模拟空间大气环境装置仅含有压力获得器和压力成分测量器，通过压力获得器和压力成分测量器的连接，模拟空间大气环境，对待校准仪器进行校准，但是，现有的模拟装置仅能模拟单一窄量程的压力变化，无法实现大量程的压力变化。
发明内容
本发明的目的在于，为解决现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种用于模拟空间大气环境的装置，可模拟空间大气环境的空间大气压力、空间大气成分以及空间大气温度，各项指标覆盖地球表面至宇宙空间(空间大气压力模拟范围覆盖1×10-8～1×105Pa(覆盖极高真空、超高真空、低真空、低气压、大气压等全量程)，测得空间大气成分包括：He、N2、Ne、O2、Ar、CO2、Kr和Xe，空间大气温度为-40℃～+300℃。
本发明提供了一种用于模拟空间大气环境的装置，该装置包括：标准流量成分精密调控子装置、压力成分校测子装置和系统控制器；
标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置相互连接，系统控制器分别与标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置连接，系统控制器分别对标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置进行数据采集和控制，标准流量成分精密调控子装置将多个气样进行混合，生成混合气体，直至达到所需的大气环境，并将对应的混合气体输入至压力成分校测子装置，并进行气体压力和气体成分校准，直至达到待校准仪器所需的校准环境，即模拟空间大气环境，从而对待校准仪器完成校准。
作为上述技术方案的改进之一，所述标准流量成分精密调控子装置包括：多个标准气样源、标准气样流量控制器、第一压力成分测量器、动态标准气样混合室和标准气样压力器；
多个标准气样源与标准气样流量控制器密封连接，标准气样流量控制器和第一压力成分测量器相互密封连接，动态标准气样混合室分别与第一压力成分测量器和标准气样压力器密封连接；
多个标准气样源、标准气样流量控制器、第一压力成分测量器和标准气样压力器均位于控制台面下，标准气样流量控制器位于多个标准气样源之上，第一压力成分测量器位于标准气样流量控制器之上，标准气样压力器位于第一压力成分测量器的一侧；标准气样压力器通过密封件与位于控制台面上的动态标准气样混合室密封连接。
作为上述技术方案的改进之一，所述标准气样压力器包括：分子泵、第一前级泵和第一机械泵；
分子泵、第一前级泵和第一机械泵彼此串行连接；第一机械泵控制动态标准气样混合室内的混合气体压力在105
Figure BDA0002412647120000021
10-1Pa之间，形成初级真空环境；分子泵和第一前级泵共同控制动态标准气样混合室内的混合气体压力在10-4
Figure BDA0002412647120000022
10-1Pa之间，形成二级真空环境。
作为上述技术方案的改进之一，所述第一压力成分测量器包括并行设置的真空计、第一残余气体分析器和薄膜规；
真空计、第一残余气体分析器和薄膜规分别通过管道与动态标准气样混合室密封连接；压力计安装在动态压力成分标准校测室内；
真空计测量动态标准气样混合室在二级真空环境下的混合气体压力，第一残余气体分析器测量动态标准气样混合室内的残余混合气体的气体成分，薄膜规测量动态标准气样混合室内的在初级真空环境下的混合气体压力。
作为上述技术方案的改进之一，所述压力成分校测子装置包括：动态流导器动态压力成分标准校测室、第二压力成分测量器和压力获得器；
压力获得器位于控制台面之下，并与设置在控制台面上的动态压力成分标准校测室密封连接；动态压力成分标准校测室分别与压力获得器、动态流导器和第二压力成分测量器密封连接；动态流导器通过管道将动态标准气样混合室和动态压力成分标准校测室密封连接。
作为上述技术方案的改进之一，所述压力获得器包括：串联分子泵、第二前级泵和第二机械泵；
串联分子泵、第二前级泵和第二机械泵彼此串行连接；第二机械泵控制动态压力成分标准校测室内的混合气体压力在105
Figure BDA0002412647120000031
10-1Pa之间，形成初级真空环境；串联分子泵和第二前级泵控制动态压力成分标准校测室内的混合气体压力在10-8
Figure BDA0002412647120000032
10-1Pa之间，形成三级真空环境。
作为上述技术方案的改进之一，所述动态流导器包括串行连接的小孔流导和阀门；
阀门安装在动态压力成分标准校测室顶部，小孔流导设置在导入动态压力成分标准校测室的进口处，且小孔流导与外部的管道连接，小孔流导与外部的管道连接，通过阀门的开启或关闭，控制导入动态压力成分标准校测室内的气体流导。
作为上述技术方案的改进之一，所述第二压力成分测量器包括并行设置的压力计和第二残余气体分析器；
压力计和第二残余气体分析器分别与动态压力成分标准校测室密封连接；
压力计测量动态压力成分标准校测室内在10-8
Figure BDA0002412647120000033
105Pa范围内的混合气体压力，第二残余气体分析器监测动态压力成分标准校测室内的残余气体成分。
作为上述技术方案的改进之一，所述系统控制器包括：加热控制器、供电控制器、安全保护装置和数据采集器；
所述加热控制器，用于控制动态压力成分标准校测室、串联分子泵、第一前级泵和第二前级泵的加热温度；
所述供电控制器，用于进行电压转换，将380V市电转换成压力成分校测子装置、标准流量成分精密调控子装置所需的电源；
所述安全保护装置，用于对压力计、真空计、第一残余气体分析器和第二残余气体分析器进行过载保护，避免受损；
所述数据采集器，用于采集压力计和真空计的混合气体的气体压力和气体成分，并进行分析和处理，再通过指令控制压力计和真空计。
本发明还提供了一种用于模拟空间大气环境的装置的模拟方法，该方法通过上述装置实现，该方法包括：
多个标准气样源提供不同的气样，标准气样流量控制器控制每个气样的气体流量，将经过控制的不同气样输入至预先抽真空的动态标准气样混合室内进行混合，获得混合气体；
第一压力成分测量器实时测量动态标准气样混合室内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制标准气样压力器，进而控制动态标准气样混合室内的混合气体的气体压力，达到初级真空环境或二级真空环境，并将对应的混合气体输入至动态压力成分标准校测室内；
第二压力成分测量器实时测量动态压力成分标准校测室内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制压力获得器，并通过动态流导器，控制导入预先抽真空的动态压力成分标准校测室内的混合气体的气体流量，达到初级真空环境或三级真空环境，模拟不同真空环境下的大气环境，再对预先放置在动态压力成分标准校测室内的待校准仪器进行校准。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明的装置可模拟大气压力和大气成分，具有模拟要素全、指标参数广等特点，能够模拟不同真空环境下的大气环境，对不同大气测量仪器进行校准，可对大气测量仪器同时进行多要素测试，具有效率高、精度高和适应性强等优点；同时，该装置还可模拟对流层、平流层、中间层、热层以及行星大气层的状态，克服了现有的装置仅能模拟单一要素或者单一量程的缺点，具有模拟要素全、指标参数广等特点，运用广泛。
附图说明
图1是本发明的一种用于模拟空间大气环境的装置的连接关系示意图；
图2是图1的本发明的一种用于模拟空间大气环境的装置的标准流量成分精密调控子装置的结构示意图；
图3是图1的本发明的一种用于模拟空间大气环境的装置的压力成分校测子装置的结构示意图；
图4是本发明的一种用于模拟空间大气环境的装置的结构示意图
图5是图4的本发明的一种用于模拟空间大气环境的装置的动态流导器的结构示意图；
图6是图4的本发明的一种用于模拟空间大气环境的装置的标准气样压力器的结构示意图；
图7是图4的本发明的一种用于模拟空间大气环境的装置的压力获得器的结构示意图。
附图标记：
1、标准气样源 2、标准气样流量控制器
3、第一压力成分测量器 4、动态标准气样混合室
5、动态流导器 6、动态压力成分标准校测室
7、第二压力成分测量器 8、压力获得器
9、加热控制器 10、供电控制器
11、安全保护装置 12、数据采集器
13、控制台面 14、密封件
15、管道 16、标准气样压力器
17、第一残余气体分析器 18、真空计
19、薄膜规 20、压力计
21、第二残余气体分析器 22、小孔流导
23、阀门 24、分子泵
25、第一前级泵 26、第一机械泵
27、串联分子泵 28、第二前级泵
29、第二机械泵
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明提供了一种用于模拟空间大气环境的装置，可模拟空间大气环境中的空间大气压力、空间大气成分以及空间大气温度，为空间中相关仪器的测试、校准提供环境条件；空间大气压力模拟范围覆盖1×10-8～1×105Pa(覆盖极高真空、超高真空、低真空、低气压、大气压等全量程)，测得空间大气成分包括：He、N2、Ne、O2、Ar、CO2、Kr和Xe，空间大气温度为-40℃～+300℃。
如图1和4所示，该装置包括：标准流量成分精密调控子装置、压力成分校测子装置和系统控制器；
标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置相互连接，系统控制器分别与标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置连接，系统控制器分别对标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置进行数据采集和控制，标准流量成分精密调控子装置将多个气样进行混合，生成混合气体，直至达到所需的大气环境，并将对应的混合气体输入至压力成分校测子装置，并进行气体压力和气体成分校准，直至达到待校准仪器所需的校准环境，即模拟空间大气环境，从而对待校准仪器完成校准。
其中，如图2和4所示，所述标准流量成分精密调控子装置包括：多个标准气样源1、标准气样流量控制器2、第一压力成分测量器3、动态标准气样混合室4和标准气样压力器16；
多个标准气样源1与标准气样流量控制器2密封连接，标准气样流量控制器2和第一压力成分测量器3相互密封连接，动态标准气样混合室4分别与第一压力成分测量器3和标准气样压力器16密封连接；
多个标准气样源1、标准气样流量控制器2、第一压力成分测量器3和标准气样压力器16均位于控制台面13下，标准气样流量控制器2位于多个标准气样源1之上，第一压力成分测量器3位于标准气样流量控制器2之上，标准气样压力器16位于第一压力成分测量器3的一侧；标准气样压力器16通过密封件14与位于控制台面13上的动态标准气样混合室4密封连接。
其中，在本实施例中，所述密封件14为合金刀口密封圈。
多个标准气样源1提供不同的气样，标准气样流量控制器2控制每个气样的气体流量，将经过控制的不同气样输入至预先抽真空的动态标准气样混合室4内进行混合，获得混合气体；第一压力成分测量器3实时测量动态标准气样混合室4内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制标准气样压力器16，进而控制动态标准气样混合室4内的混合气体的气体压力，达到初级真空环境或二级真空环境，并将对应的混合气体输入至动态压力成分标准校测室6内。
所述标准气样流量控制器2包括串行连接的质量流量计控制器和阀门；
通过阀门的开启或关闭，质量流量计控制器控制每个气样由对应的标准气样源1输入至动态标准气样混合室4中的气体流量。
如图6所示，所述标准气样压力器16包括：分子泵24、第一前级泵25和第一机械泵26；
分子泵24、第一前级泵25和第一机械泵26彼此串行连接；第一机械泵26控制动态标准气样混合室4内的混合气体压力在105
Figure BDA0002412647120000071
10-1Pa之间，形成初级真空环境；分子泵24和第一前级泵25共同控制动态标准气样混合室4内的混合气体压力在10-4
Figure BDA0002412647120000072
10-1Pa之间，形成二级真空环境。
如图4所示，所述第一压力成分测量器3包括并行设置的真空计18、第一残余气体分析器17和薄膜规19；
真空计18、第一残余气体分析器17和薄膜规19分别通过管道15与动态标准气样混合室4密封连接；
真空计18测量动态标准气样混合室4在二级真空环境下的混合气体压力，第一残余气体分析器17测量动态标准气样混合室4内的残余混合气体的气体成分，薄膜规19测量动态标准气样混合室4内的在初级真空环境下的混合气体压力。
如图3和4所示，所述压力成分校测子装置包括：动态流导器5、动态压力成分标准校测室6、第二压力成分测量器7和压力获得器8；
压力获得器8位于控制台面13之下，并与设置在控制台面13上的动态压力成分标准校测室6密封连接；动态压力成分标准校测室6分别与压力获得器8、动态流导器5和第二压力成分测量器7密封连接；动态流导器5通过管道15将动态标准气样混合室4和动态压力成分标准校测室6密封连接；
第二压力成分测量器7实时测量动态压力成分标准校测室6内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制压力获得器8，再通过动态流导器5，控制导入预先抽真空的动态压力成分标准校测室6内的混合气体的气体流量，达到初级真空环境或三级真空环境，模拟不同真空环境下的大气环境，再对预先放置在动态压力成分标准校测室6内的待校准仪器进行校准。
如图7所示，所述压力获得器8包括：串联分子泵27、第二前级泵28和第二机械泵29；
串联分子泵27、第二前级泵28和第二机械泵29彼此串行连接；第二机械泵29控制动态压力成分标准校测室6内的混合气体压力在105
Figure BDA0002412647120000081
10-1Pa之间，形成初级真空环境；串联分子泵27和第二前级泵28控制动态压力成分标准校测室6内的混合气体压力在10-8
Figure BDA0002412647120000082
10-1Pa之间，形成三级真空环境。
如图4和5所示，所述动态流导器5包括串行连接的小孔流导22和阀门23；
阀门23安装在动态压力成分标准校测室6顶部，用于控制导入动态压力成分标准校测室6内的气体流导；小孔流导22设置在导入动态压力成分标准校测室6的进口处，且小孔流导22与外部的管道15连接，通过阀门23的开启或关闭，控制导入动态压力成分标准校测室6内的气体流导。
如图4和5所示，所述第二压力成分测量器7包括并行设置的压力计20和第二残余气体分析器21；
压力计20和第二残余气体分析器21分别与动态压力成分标准校测室6密封连接，压力计20安装在动态压力成分标准校测室6内；
压力计20测量动态压力成分标准校测室6内在10-8
Figure BDA0002412647120000083
105Pa范围内的混合气体压力，第二残余气体分析器21监测动态压力成分标准校测室6内的残余气体成分。
所述系统控制器包括：加热控制器9、供电控制器10、安全保护装置11和数据采集器12；
所述加热控制器9，用于控制动态压力成分标准校测室6、串联分子泵27、第一前级泵25和第二前级泵28的加热温度；
所述供电控制器10，用于进行电压转换，将380V市电转换成压力成分校测子装置、标准流量成分精密调控子装置所需的电源；
所述安全保护装置11，用于对压力计20、真空计18和第一残余气体分析器17和第二残余气体分析器21进行过载保护，避免受损；
所述数据采集器12，用于采集压力计20和真空计18的混合气体的气体压力和气体成分，并进行分析和处理，再通过指令控制压力计20和真空计18。
在其他具体实施例中，在动态标准气样混合室4和动态压力成分标准校测室6分别密封连接温度计，用于分别实时监测对应室内的混合气体的气体温度，直至符合待校准的探测仪器所需的大气温度，模拟不同高度上大气的大气温度，对不同大气温度需求的探测仪器进行温度测试和校准。
本发明还提供了一种用于模拟空间大气环境的装置的模拟方法，该方法通过上述装置实现，该方法包括：
多个标准气样源1提供不同的气样，标准气样流量控制器2控制每个气样的气体流量，将经过控制的不同气样输入至预先抽真空的动态标准气样混合室4内进行混合，获得混合气体；
第一压力成分测量器3实时测量动态标准气样混合室4内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制标准气样压力器16，进而控制动态标准气样混合室4内的混合气体的气体压力，达到初级真空环境或二级真空环境，并将对应的混合气体输入至动态压力成分标准校测室6内；
第二压力成分测量器7实时测量动态压力成分标准校测室6内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制压力获得器8，并通过动态流导器5，控制导入预先抽真空的动态压力成分标准校测室6内的混合气体的气体流量，达到初级真空环境或三级真空环境，模拟不同真空环境下的大气环境，再对预先放置在动态压力成分标准校测室6内的待校准仪器进行校准。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，该装置包括：标准流量成分精密调控子装置、压力成分校测子装置和系统控制器；
标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置相互连接，系统控制器分别与标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置连接，系统控制器分别对标准流量成分精密调控子装置和压力成分校测子装置进行数据采集和控制，标准流量成分精密调控子装置将多个气样进行混合，生成混合气体，直至达到所需的大气环境，并将对应的混合气体输入至压力成分校测子装置，并进行气体压力和气体成分校准，直至达到待校准仪器所需的校准环境，即模拟空间大气环境，从而对待校准仪器完成校准。
2.根据权利要求1所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述标准流量成分精密调控子装置包括：多个标准气样源(1)、标准气样流量控制器(2)、第一压力成分测量器(3)、动态标准气样混合室(4)和标准气样压力器(16)；
多个标准气样源(1)与标准气样流量控制器(2)密封连接，标准气样流量控制器(2)和第一压力成分测量器(3)相互密封连接，动态标准气样混合室(4)分别与第一压力成分测量器(3)和标准气样压力器(16)密封连接；
多个标准气样源(1)、标准气样流量控制器(2)、第一压力成分测量器(3)和标准气样压力器(16)均位于控制台面(13)下，标准气样流量控制器(2)位于多个标准气样源(1)之上，第一压力成分测量器(3)位于标准气样流量控制器(2)之上，标准气样压力器(16)位于第一压力成分测量器(3)的一侧；标准气样压力器(16)通过密封件(14)与位于控制台面(13)上的动态标准气样混合室(4)密封连接。
3.根据权利要求2所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述标准气样压力器(16)包括：分子泵(24)、第一前级泵(25)和第一机械泵(26)；
分子泵(24)、第一前级泵(25)和第一机械泵(26)彼此串行连接；第一机械泵(26)控制动态标准气样混合室(4)内的混合气体压力在
Figure FDA0002412647110000011
之间，形成初级真空环境；第一分子泵(24)和第一前级泵(25)共同控制动态标准气样混合室(4)内的混合气体压力在
Figure FDA0002412647110000012
之间，形成二级真空环境。
4.根据权利要求2所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述第一压力成分测量器(3)包括并行设置的真空计(18)、第一残余气体分析器(17)和薄膜规(19)；真空计(18)、第一残余气体分析器(17)和薄膜规(19)分别通过管道(15)与动态标准气样混合室(4)密封连接；
真空计(18)测量动态标准气样混合室(4)在二级真空环境下的混合气体压力，第一残余气体分析器(17)测量动态标准气样混合室(4)内的残余混合气体的气体成分，薄膜规(19)测量动态标准气样混合室(4)内的在初级真空环境下的混合气体压力。
5.根据权利要求1所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述压力成分校测子装置包括：动态流导器(5)、动态压力成分标准校测室(6)、第二压力成分测量器(7)和压力获得器(8)；
压力获得器(8)位于控制台面(13)之下，并与设置在控制台面(13)上的动态压力成分标准校测室(6)密封连接；动态压力成分标准校测室(6)分别与压力获得器(8)、动态流导器(5)和第二压力成分测量器(7)密封连接；动态流导器(5)通过管道(15)将动态标准气样混合室(4)和动态压力成分标准校测室(6)密封连接。
6.根据权利要求5所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述压力获得器(8)包括：串联分子泵(27)、第二前级泵(28)和第二机械泵(29)；
串联分子泵(27)、第二前级泵(28)和第二机械泵(29)彼此串行连接；第二机械泵(29)控制动态压力成分标准校测室(6)内的混合气体压力在
Figure FDA0002412647110000021
之间，形成初级真空环境；串联分子泵(27)和第二前级泵(28)控制动态压力成分标准校测室(6)内的混合气体压力在
Figure FDA0002412647110000022
之间，形成三级真空环境。
7.根据权利要求5所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述动态流导器(5)包括串行连接的小孔流导和阀门；
阀门(23)安装在动态压力成分标准校测室(6)顶部，小孔流导(22)设置在导入动态压力成分标准校测室(6)的进口处，且小孔流导(22)与外部的管道(15)连接，小孔流导与外部的管道(15)连接，通过阀门的开启或关闭，控制导入动态压力成分标准校测室(6)内的气体流导。
8.根据权利要求5所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述第二压力成分测量器(7)包括并行设置的压力计(20)和第二残余气体分析器(21)；
压力计(20)和第二残余气体分析器(21)分别动态压力成分标准校测室(6)密封连接；压力计(20)安装在动态压力成分标准校测室(6)内；
压力计(20)测量动态压力成分标准校测室(6)内在
Figure FDA0002412647110000031
范围内的混合气体压力，第二残余气体分析器(21)监测动态压力成分标准校测室(6)内的残余气体成分。
9.根据权利要求1所述的用于模拟空间大气环境的装置，其特征在于，所述系统控制器包括：加热控制器(9)、供电控制器(10)、安全保护装置(11)和数据采集器(12)；
所述加热控制器(9)，用于控制动态压力成分标准校测室(6)、串联分子泵(27)、第一前级泵(25)和第二前级泵(28)的加热温度；
所述供电控制器(10)，用于进行电压转换，将380V市电转换成压力成分校测子装置、标准流量成分精密调控子装置所需的电源；
所述安全保护装置(11)，用于对压力计(20)、真空计(18)、第一残余气体分析器(17)和第二残余气体分析器(21)进行过载保护，避免受损；
所述数据采集器(12)，用于采集压力计(20)和真空计(18)的混合气体的气体压力和气体成分，并进行分析和处理，再通过指令控制压力计(20)和真空计(18)。
10.一种用于模拟空间大气环境的装置的模拟方法，该方法通过上述权利要求1-9中任一所述的装置实现，该方法包括：
多个标准气样源(1)提供不同的气样，标准气样流量控制器(2)控制每个气样的气体流量，将经过控制的不同气样输入至预先抽真空的动态标准气样混合室(4)内进行混合，获得混合气体；
第一压力成分测量器(3)实时测量动态标准气样混合室(4)内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制标准气样压力器(16)，进而控制动态标准气样混合室(4)内的混合气体的气体压力，达到初级真空环境或二级真空环境，并将对应的混合气体输入至动态压力成分标准校测室(6)内；
第二压力成分测量器(7)实时测量动态压力成分标准校测室(6)内的不同真空环境下混合气体的气体压力和气体成分，数据采集器采集该混合气体的气体压力和气体成分，并控制压力获得器(8)，并通过动态流导器(5)，控制导入预先抽真空的动态压力成分标准校测室(6)内的混合气体的气体流量，达到初级真空环境或三级真空环境，模拟不同真空环境下的大气环境，再对预先放置在动态压力成分标准校测室(6)内的待校准仪器进行校准。
CN202010181255.8A 2020-03-16 2020-03-16 一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法 Active CN111351517B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010181255.8A CN111351517B (zh) 2020-03-16 2020-03-16 一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010181255.8A CN111351517B (zh) 2020-03-16 2020-03-16 一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111351517A true CN111351517A (zh) 2020-06-30
CN111351517B CN111351517B (zh) 2021-10-22

Family

ID=71194698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010181255.8A Active CN111351517B (zh) 2020-03-16 2020-03-16 一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111351517B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112394761A (zh) * 2020-11-26 2021-02-23 北京卫星环境工程研究所 一种地外星球大气环境动态模拟控温控压系统及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002016876A2 (en) * 1999-05-25 2002-02-28 Romet Limited Gas meter calibration testing device
CN102539019A (zh) * 2012-01-05 2012-07-04 北京东方计量测试研究所 空间真空环境下的温度测量与校准平台
CN203191151U (zh) * 2012-12-21 2013-09-11 黄鸣 一种真空计自动校准装置
CN106645587A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 清华大学 一种气体传感器评测与校准系统
CN107065950A (zh) * 2017-03-28 2017-08-18 清华大学 一种基于质谱仪真空腔内气压变化的控制方法
CN107544454A (zh) * 2017-07-12 2018-01-05 北京控制工程研究所 嵌入式大气数据传感系统信息融合地面验证系统
CN107991020A (zh) * 2017-11-29 2018-05-04 兰州空间技术物理研究所 一种新型分压力质谱计校准装置及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002016876A2 (en) * 1999-05-25 2002-02-28 Romet Limited Gas meter calibration testing device
CN102539019A (zh) * 2012-01-05 2012-07-04 北京东方计量测试研究所 空间真空环境下的温度测量与校准平台
CN203191151U (zh) * 2012-12-21 2013-09-11 黄鸣 一种真空计自动校准装置
CN106645587A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 清华大学 一种气体传感器评测与校准系统
CN107065950A (zh) * 2017-03-28 2017-08-18 清华大学 一种基于质谱仪真空腔内气压变化的控制方法
CN107544454A (zh) * 2017-07-12 2018-01-05 北京控制工程研究所 嵌入式大气数据传感系统信息融合地面验证系统
CN107991020A (zh) * 2017-11-29 2018-05-04 兰州空间技术物理研究所 一种新型分压力质谱计校准装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何玉梅等: "轨道大气环境探测器大气密度地面校准", 《2010 年第二十三届全国空间探测学术交流会论文》 *
孙丽琳等: ""神舟三号"大气密度探测器、大气成分探测器地面校准系统", 《中国空间科学学会空间探测专业委员会第十五次学术会议论文集》 *
郭小庭等: "轨道大气成分探测器的校准", 《2010 年第二十三届全国空间探测学术交流会论文》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112394761A (zh) * 2020-11-26 2021-02-23 北京卫星环境工程研究所 一种地外星球大气环境动态模拟控温控压系统及方法
CN112394761B (zh) * 2020-11-26 2021-11-05 北京卫星环境工程研究所 地外星球大气环境动态模拟控温控压系统的控温控压方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111351517B (zh) 2021-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106645587B (zh) 一种气体传感器评测与校准系统
US7376520B2 (en) System and method for gas flow verification
CN102187193B (zh) 用于示踪气体泄漏检测的校准系统和方法
CN110376272B (zh) 气体分压的在线测量装置及其在线测量方法
US8201438B1 (en) Detection of gas leakage
CN111351517B (zh) 一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法
CN102707017A (zh) 用于检测气体监测系统完整性、可靠性的测试系统
CN112834572B (zh) 一种应用在六氟化硫及其分解产物气敏传感器检测中的气敏传感器的测试方法
JP6370113B2 (ja) 圧力計の検査方法
CN106500910B (zh) 一种真空计动态对比校准装置
CN106814125A (zh) 一种材料辐射致放气的在线测试装置和测试方法
CN101504322B (zh) 温度系数测试仪
CN202420769U (zh) 一种便携式检漏仪校准装置
CN215811476U (zh) 一种流量式气密测试装置
CN208805264U (zh) 电子皂膜流量自动检定装置
CN111896191B (zh) 一种整体油箱检漏设备现场校准方法及辅助校准设备
CN112781804B (zh) 一种sf6漏率标定无级调节装置及方法
CN202814667U (zh) 光电仪器气密性检测仪
CN109060456B (zh) 一种固定源稀释通道采样器的标定装置及方法
RU89708U1 (ru) Установка для сравнительных испытаний газоаналитических датчиков с имитацией натурных условий
CN112432800B (zh) 多套隔爆试验罐同时进行隔爆测试装置及气体置换方法
Sairanen et al. A calibration system for reference radiosondes that meets GRUAN uncertainty requirements
CN209432733U (zh) 一种气体传感器的测试系统
CN116699068A (zh) 一种气湿敏传感芯片测试腔体、系统及方法
CN108955839A (zh) 电子皂膜流量自动检定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant