CN112327114B - 适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置 - Google Patents

适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，包括：阻值测量仪器(1)、切换模块(3)、电连接器(4)、被测加热器电连接器、加热器、工控部件(2)、电缆(5)以及机箱(6)；所述阻值测量仪器(1)、切换模块(3)、电连接器(4)、被测加热器电连接器、加热器、工控部件(2)、电缆(5)设置于机箱(6)内部；电连接器(4)与被测加热器电连接器相连接；根据加热器接线方式参数信息和通道数参数信息，选择不同线制和通道数；所述阻值测量仪器(1)和切换模块(3)进行自动切换测量方式；本发明使用专用仪器自动扫描测量，可大幅减少航天器热试验前的加热器阻值、绝缘测量时间。

Description

适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置
技术领域
本发明涉及绝缘测量技术领域，具体地，涉及一种适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置。
背景技术
航天器在研制过程中，需进行热试验以验证航天器在在轨运行期间的温度分布情况及设备的温度可靠性。在航天器热试验中，可能使用红外灯阵、红外笼或加热片等加热器进行航天器外热流环境和单机热功耗的模拟。试验中必须保证各路加热器的阻值满足设计要求，否则可能造成实际施加热功率异常，影响试验结果甚至损坏试验件。同时试验中也需保证各路加热器对地应为绝缘状态，否则可能造成加热器加电时，也对试验件进行加电，损伤试验件。因此，在试验前对各加热器阻值和绝缘进行测量非常必要。
目前在进行航天器热试验前，对加热器的阻值绝缘进行测量主要通过操作人员使用万用表，逐路地在加热器电源输出端或加热器电缆引出端，对每路加热器阻值或对地绝缘进行测量。
这种测量方式存在以下缺陷：1)使用万用表逐路测量，测量时间较长，效率低下；2)若在电源输出端进行测量，会引入电源内阻造成测量误差；3)人工测量及填写结果，具有人为判断失误及填写错误的风险；4)加热器接线方式有多种，需在测量前更改加热器电缆引出端与万用表间的连线方式，增加了测量时间，也造成了接线错误的风险；5)测量结果为纸质表格，不易追溯和查询。
综上，需要解决采用简单易行的设备自动对航天器试验使用的加热器阻值和对地绝缘情况进行测量，测量过程高效，测量结果准确。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置。
根据本发明提供的一种适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，包括：阻值测量仪器1、切换模块3、电连接器4、被测加热器电连接器、加热器、工控部件2、电缆5以及机箱6；电连接器4与被测加热器电连接器相连接；根据加热器接线方式参数信息和通道数参数信息，选择不同线制和通道数；所述阻值测量仪器1和切换模块3进行自动切换测量方式；所述工控部件2控制所述阻值测量仪器1，对每路加热器的阻值和对地绝缘进行测量。
优选地，加热器接线方式参数信息包括以下任意一种：
-两线制；
-四线AABB制；
-四线ABAB制；
所述阻值测量仪器1能够进行两线制电阻阻值和四线制电阻阻值的测量，并快速切换。
优选地，所述切换模块3包括：多路I/O输出模块、多通道2开2闭继电器模组；
所述多路I/O输出模块的数量为1个；
所述多通道2开2闭继电器模组的数量为2个；
所述多通道2开2闭继电器模组包括：第一继电器模组、第二继电器模组；
所述第一继电器模组用于切换四线制AABB接法和四线制ABAB接法；
所述第二继电器模组用于切换阻值和对地绝缘的测量。
优选地，所述加热器包括：18通道两线制加热器、9通道四线制加热器；
所述电连接器4为航天器热试验常用电连接器，能够引出36根线，连接18通道两线制加热器或9通道四线制加热器。
优选地，所述电连接器4引出的1#线和2#线、3#线和4#线、5#线和6#线、7#线和8#线、9#线和10#线、11#线和12#线、13#线和14#线、15#线和16#线、17#线和18#线、19#线和20#线、21#线和22#线、23#线和24#线、25#线和26#线、27#线和28#线、29#线和30#线、31#线和32#线、33#线和34#线、35#线和36#线分别接入第一继电器模组的1-18#线常闭触点两端；
所述电连接器4引出的1#线和3#线、2#线和4#线、5#线和7#线、6#线和8#线、9#线和11#线、10#线和12#线、13#线和15#线、14#线和16#线、17#线和19#线、18#线和20#线、21#线和23#线、22#线和24#线、25#线和27#线、26#线和28#线、29#线和31#线、30#线和32#线、33#线和35#线、34#线和36#线分别接入第一继电器模组的1-18#线常开触点两端；
若接线方式为四线制AABB接法，则所述I/O输出模块不工作；
若接线方式为四线制AABB接法，则所述I/O输出模块工作，将常闭触点断开，常开触点闭合。
优选地，所述第一继电器模组输出的1#线和2#线、3#线和4#线、5#线和6#线、7#线和8#线、9#线和10#线、11#线和12#线、13#线和14#线、15#线和16#线、17#线和18#线、19#线和20#线、21#线和22#线、23#线和24#线、25#线和26#线、27#线和28#线、29#线和30#线、31#线和32#线、33#线和34#线、35#线和36#线分别接入第一继电器模组的1-18#线常闭触点两端；
地线和2#线、地线和4#线、地线和6#线、地线和8#线、地线和10#线、地线和12#线、地线和14#线、地线和16#线、地线和18#线、地线和20#线、地线和22#线、地线和24#线、地线和26#线、地线和28#线、地线和30#线、地线和32#线、地线和34#线、地线和36#线分别接入第二继电器模组的1-18#线常开触点两端；
若需测量加热器阻值，则所述I/O输出模块不工作，若需测量加热器对地绝缘情况，则所述I/O输出模块工作，将常闭触点断开，常开触点闭合。
优选地，所述工控部件2能够控制阻值测量仪器对每个通道阻值进行测量，显示在软件界面上，并将结果自动生成为测试报告；
优选地，所述工控部件2能够通过导入csv格式的配置文件一键编辑所有通道的电阻正常值范围及绝缘正常值范围。
优选地，所述工控部件2能够根据实际测量阻值、绝缘阻值和正常值范围，对该通道加热器阻值和绝缘情况是否正常进行判断，若不正常则用区别显示方式，显示不正常通道。
优选地，所述工控部件2能够通过读取历史测试报告，载入历史测量数据。
优选地，一种适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置带有滚轮，便于移动。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明使用专用仪器自动扫描测量，可大幅减少航天器热试验前的加热器阻值、绝缘测量时间；
2、本发明使用电连接器与加热器电缆直接对接，避免了加热器电源内阻造成的测量误差；
3、本发明中，测试结果由计算机自动判断及填写，降低人为失误造成结果测量错误的风险；
4、本发明可在不同线制间快速切换，避免了加热器使用不同接线方式需更换电连接器的麻烦；
5、本发明配置自动导入，测试结果存入数据库，报告自动生成使操作更为便捷，可追溯性更好。
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为本发明结构示意图。
图2为本发明的继电器模组接线示意图。
阻值测量仪器1、工控部件2、切换模块3、电连接器4、电缆5、机箱6
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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，包括阻值测量仪器、切换模块、电连接器、工控平板电脑及控制软件、电缆和机箱。其特征在于使用所述电连接器与被测加热器的电连接器相连，根据加热器接线方式(两线制、四线AABB制、四线ABAB制)和通道数的不同选择不同线制和通道数，由所述阻值测量仪器和切换模块实现自动切换测量方式，由所述工控平板电脑及控制软件控制所述阻值测量仪器对每路加热器的阻值和对地绝缘进行测量。
优选地，所述的阻值测量仪器应能实现两线制电阻阻值和四线制电阻阻值的测量，并可以快速切换。
优选地，所述的切换模块由1个多路I/O输出模块和2个多通道2开2闭继电器模组组成，第一继电器模组用于切换四线制AABB接法和四线制ABAB接法，第二继电器模组用于切换阻值和对地绝缘的测量。
优选地，所述的电连接器为航天器热试验常用电连接器，可引出36根线，可用于连接18通道两线制加热器或9通道四线制加热器。
优选地，所述的电连接器和第一继电器模组中，电连接器引出的1#线和2#线、3#线和4#线、5#线和6#线、7#线和8#线、9#线和10#线、11#线和12#线、13#线和14#线、15#线和16#线、17#线和18#线、19#线和20#线、21#线和22#线、23#线和24#线、25#线和26#线、27#线和28#线、29#线和30#线、31#线和32#线、33#线和34#线、35#线和36#线分别接入第一继电器模组的1～18#线常闭触点两端，1#线和3#线、2#线和4#线、5#线和7#线、6#线和8#线、9#线和11#线、10#线和12#线、13#线和15#线、14#线和16#线、17#线和19#线、18#线和20#线、21#线和23#线、22#线和24#线、25#线和27#线、26#线和28#线、29#线和31#线、30#线和32#线、33#线和35#线、34#线和36#线分别接入第一继电器模组的1～18#线常开触点两端。若接线方式为四线制AABB接法，则所述I/O输出模块不工作，若接线方式为四线制AABB接法，则所述I/O输出模块工作，将常闭触点断开，常开触点闭合。
优选地，所述的电连接器和第二继电器模组中，第一继电器模组输出的1#线和2#线、3#线和4#线、5#线和6#线、7#线和8#线、9#线和10#线、11#线和12#线、13#线和14#线、15#线和16#线、17#线和18#线、19#线和20#线、21#线和22#线、23#线和24#线、25#线和26#线、27#线和28#线、29#线和30#线、31#线和32#线、33#线和34#线、35#线和36#线分别接入第一继电器模组的1～18#线常闭触点两端，地线和2#线、地线和4#线、地线和6#线、地线和8#线、地线和10#线、地线和12#线、地线和14#线、地线和16#线、地线和18#线、地线和20#线、地线和22#线、地线和24#线、地线和26#线、地线和28#线、地线和30#线、地线和32#线、地线和34#线、地线和36#线分别接入第二继电器模组的1～18#线常开触点两端。若需测量加热器阻值，则所述I/O输出模块不工作，若需测量加热器对地绝缘情况，则所述I/O输出模块工作，将常闭触点断开，常开触点闭合。
优选地，所述的控制软件可控制阻值测量仪器对每个通道阻值进行测量，显示在软件界面上，并将结果自动生成为测试报告。
优选地，所述的控制软件可通过导入csv格式的配置文件一键编辑所有通道的电阻正常值范围及绝缘正常值范围。
优选地，所述的控制软件可根据实际测量阻值、绝缘阻值和正常值范围，对该通道加热器阻值和绝缘情况是否正常进行判断，若不正常则用区别显示方式，显示不正常通道。
优选地，所述的控制软件可通过读取历史测试报告，载入历史测量数据。
优选地，所述的机箱带有滚轮，便于移动。
参见附图1及附图2，1)编写配置文件(含每路加热器名称、阻值正常范围及绝缘正常范围)并载入至本发明的控制软件中。2)然后将需要测量加热器的第一根电缆引出端的电连接器与本发明机箱上端电连接器连接，根据该电缆所连接的加热器接线方式(二线制、四线制AABB接法、四线制ABAB接法)与加热器通道数量在控制软件上进行设置。3)使控制软件运行测量过程，控制软件控制阻值测量仪器自动对所连接的每路加热器的阻值和该路加热器与地线间的阻值进行测量，并将测量结果显示在控制软件上，控制软件自动将测量结果与配置的阻值和绝缘正常范围进行对比，若超出正常范围则在控制软件上区别正常值显示。4)重复步骤2)和步骤3)，将试验所需的所有电缆依次连接至本发明的电连接器上，将所有加热器测量完毕。5)由控制软件生成自动生成测试报告，将所有测量结果显示在报告中。
本发明使用专用仪器自动扫描测量，可大幅减少航天器热试验前的加热器阻值、绝缘测量时间；使用电连接器与加热器电缆直接对接，避免了加热器电源内阻造成的测量误差；测试结果由计算机自动判断及填写，降低了人为失误造成结果测量错误的风险；可在不同线制间快速切换，避免了加热器使用不同接线方式需更换电连接器的麻烦；配置自动导入，报告自动生成及保存，操作更为便捷，结果更好追溯和查询。因此，与现有测量手段相比，本发明具有测量效率高，测试误差小，人为失误造成的测量错误可能较低，可追溯性强等有益效果。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，其特征在于，包括：阻值测量仪器(1)、切换模块(3)、电连接器(4)、被测加热器电连接器、加热器、工控部件(2)、电缆(5)以及机箱(6)；
所述阻值测量仪器(1)、切换模块(3)、电连接器(4)、被测加热器电连接器、加热器、工控部件(2)、电缆(5)设置于机箱(6)内部；
电连接器(4)与被测加热器电连接器相连接；
根据加热器接线方式参数信息和通道数参数信息，选择不同线制和通道数；
所述阻值测量仪器(1)和切换模块(3)进行自动切换测量方式；
所述工控部件(2)控制所述阻值测量仪器(1)，对每路加热器的阻值和对地绝缘进行测量；
所述切换模块(3)包括：多路I/O输出模块、多通道2开2闭继电器模组；
所述多路I/O输出模块的数量为1个；
所述多通道2开2闭继电器模组的数量为2个；
所述多通道2开2闭继电器模组包括：第一继电器模组、第二继电器模组；
所述第一继电器模组用于切换四线制AABB接法和四线制ABAB接法；
所述第二继电器模组用于切换阻值和对地绝缘的测量；
所述电连接器(4)引出的1#线和2#线、3#线和4#线、5#线和6#线、7#线和8#线、9#线和10#线、11#线和12#线、13#线和14#线、15#线和16#线、17#线和18#线、19#线和20#线、21#线和22#线、23#线和24#线、25#线和26#线、27#线和28#线、29#线和30#线、31#线和32#线、33#线和34#线、35#线和36#线分别接入第一继电器模组的1-18#线常闭触点两端；
所述电连接器(4)引出的1#线和3#线、2#线和4#线、5#线和7#线、6#线和8#线、9#线和11#线、10#线和12#线、13#线和15#线、14#线和16#线、17#线和19#线、18#线和20#线、21#线和23#线、22#线和24#线、25#线和27#线、26#线和28#线、29#线和31#线、30#线和32#线、33#线和35#线、34#线和36#线分别接入第一继电器模组的1-18#线常开触点两端；
若接线方式为四线制ABAB接法，则所述I/O输出模块不工作；
若接线方式为四线制AABB接法，则所述I/O输出模块工作，将常闭触点断开，常开触点闭合；
所述第一继电器模组输出的1#线和2#线、3#线和4#线、5#线和6#线、7#线和8#线、9#线和10#线、11#线和12#线、13#线和14#线、15#线和16#线、17#线和18#线、19#线和20#线、21#线和22#线、23#线和24#线、25#线和26#线、27#线和28#线、29#线和30#线、31#线和32#线、33#线和34#线、35#线和36#线分别接入第一继电器模组的1-18#线常闭触点两端；
地线和2#线、地线和4#线、地线和6#线、地线和8#线、地线和10#线、地线和12#线、地线和14#线、地线和16#线、地线和18#线、地线和20#线、地线和22#线、地线和24#线、地线和26#线、地线和28#线、地线和30#线、地线和32#线、地线和34#线、地线和36#线分别接入第二继电器模组的1-18#线常开触点两端；
若需测量加热器阻值，则所述I/O输出模块不工作，若需测量加热器对地绝缘情况，则所述I/O输出模块工作，将常闭触点断开，常开触点闭合。
2.根据权利要求1所述的适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，其特征在于，加热器接线方式参数信息包括以下任意一种：
-两线制；
-四线AABB制；
-四线ABAB制；
所述阻值测量仪器(1)能够进行两线制电阻阻值和四线制电阻阻值的测量。
3.根据权利要求1所述的适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，其特征在于，所述加热器包括：18通道两线制加热器、9通道四线制加热器；
所述电连接器(4)为航天器热试验常用电连接器，能够引出36根线，连接18通道两线制加热器或9通道四线制加热器。
4.根据权利要求1所述的适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，其特征在于，所述工控部件(2)能够控制阻值测量仪器对每个通道阻值进行测量。
5.根据权利要求4所述的适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，其特征在于，所述工控部件(2)能够通过导入csv格式的配置文件一键编辑所有通道的电阻正常值范围及绝缘正常值范围。
6.根据权利要求5所述的适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，其特征在于，所述工控部件(2)能够根据实际测量阻值、绝缘阻值和正常值范围，对该通道加热器阻值和绝缘情况是否正常进行判断，若不正常则用区别显示方式，显示不正常通道。
7.根据权利要求6所述的适用于航天器热试验的加热器阻值绝缘测量装置，其特征在于，所述工控部件(2)能够通过读取历史测试报告，载入历史测量数据。
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