CN1304117C - 高低温模拟方法及物体展开试验装置 - Google Patents

Abstract

一种高低温模拟方法及物体展开试验装置，该方法是采用电加热器构成升温装置，采用来自贮罐内的低温液体，经气化后喷淋于箱体内进行冷却从而构成降温装置；所述的物体展开试验装置，它包括有一个封闭状的主箱体和相连的至少一个副箱体，以及配置的升温装置和降温装置，在主箱体的顶板上安装有预冷器，该预冷器经输液管和调节阀与低温液体贮槽相连通；在箱体的底板上安装有热气分配管，箱体的壁面上安装有至少一个鼓风机吸气口，它与一电加热器相连通，并与箱体底部的热气分配管相通，它具有结构简单、设计合理，升降温速率提高，温度控制均匀，模拟环境真实，试验的效果好等特点。

Description

高低温模拟方法及物体展开试验装置

技术领域

本发明涉及的是一种高低温环境的模拟方法以及在高低温模拟环境中可进行展开试验的装置，尤其是一种用于太空飞行器的太阳电池阵进行展开试验的高低温环境模拟装置。

背景技术

当前，空间技术的发展非常迅速，作为空间飞行器的主要组成部分——太阳电池阵的作用是将太阳能转换为电能，以提供并维持空间飞行器的在轨工作。而空间飞行器的工作环境是在大气层外的真空环境中，它在轨运行时，将会交替经过阳光直射区和阴影区，因而太阳电池阵的表面温度变化过程是一个高低温交替变换过程。因此，在地面上的高低温模拟环境下进行展开试验是保证太阳电池阵太空正常使用的可靠保障。通常的模拟试验是在大型真空罐内进行的，其试验的费用相当昂贵，根据对以往太阳电池阵在真空罐内进行的展开试验的分析结果，发现真空环境对太阳电池阵的展开影响较小。而高低温环境的影响较大，因此对太阳电池阵而言，地面高低温展开实验装置只需模拟太空高低温环境即可，而不需要模拟真空环境，而现有技术的模拟高低温试验装置或试验方法等远远不能满足太阳电池阵的展开模拟试验之用。

本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种主要用于太阳电池阵展开试验之用的高低温模拟环境的物体展开试验装置和高低温的模拟方法。本发明所述的高低温的模拟方法，它是在一封闭的箱体上配置有升温装置和降温装置，其中升温装置采用电加热器、利用鼓风机或离心式风机将热空气吹入箱体，使箱体空间升温；采用来自贮罐内的低温液体，经气化后喷淋于箱体内进行冷却，实现对箱体空间环境的降温。

所述的低温液体降温，选用的是低温液态空气，将液空通过设置在箱体内的预冷器先进行管内预冷，然后再将液空通过气化器气化后直接喷淋入箱体内进行降温。

本发明所述的物体展开试验装置，它包括有至少一个封闭状的主箱体和相连的至少一个副箱体，以及配置的升温装置和降温装置，在主箱体的顶板上安装有预冷器，该预冷器经输液管和调节阀与低温液体贮槽相连通，并构成降温装置；而在箱体的底板上安装有热气分配管，箱体的壁面上安装有至少一个鼓风机吸气口，它与一电加热器相连通，并与箱体底部的热气分配管相通构成升温装置。

所述的预冷器管外设置有翅片，其一侧安装有连通低温液体蒸发器的由多个喷嘴组成的气体分配器，且低温液体蒸发器与预冷器连通。

所述的箱体为双层钢架结构，中间填充有膨胀珍珠岩保温材料层，箱体的边壁上至少设置有一扇移动式封闭门。

所述的箱体为T字型箱体，其中包括有一个中间主箱体和边上相连的B、C、D三个副箱体，主箱体与三个副箱体之间分别设置有电动隔离门。

所述的电动隔离门由双层铝合金材质制成，其中C、D箱体的电动隔离门采用轴承悬挂于箱体顶部导轨上；而B箱体的电动隔离门由轴承支承于箱体底板导轨上。

本发明所述的主箱体和三个副箱体之间均设置有升降温气体连通管。

本发明主要解决了现有技术无法进行高低温环境下全尺寸展开试验的技术难题，充分有效地考核了太阳电池阵在太空温度交变环境下的开展可靠性，能够缩短试验周期，保证产品的研制进度，提供了一种大空间、大温度场环境的高低温试验技术，具有结构简单、设计合理，升降温速率提高，温度控制均匀，模拟环境真实，试验的效果好等特点。

附图说明

图1是本发明的结构工艺流程示意图。

图2是本发明的箱体电动隔离门的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明包括有它包括有一个封闭状的主箱体和相连的至少一个副箱体构成的箱体1，以及相应配置的升温装置2和降温装置3。箱体1的壁面为双层钢架结构11，中间填充有膨胀珍珠岩保温材料层12。箱体1呈T字型，它由中间的主箱体和三个副箱体组成，其中主箱体为A室，副箱体分别包括前面的B室和A室左右两边的C、D二室组成。A室与B、C、D三室之间各设置有一道电动隔离门，这三道电动隔离门在升温或降温时关闭，试验展开时打开，同时为保证产品安装、准确定位，三道门可依次全部处于开启状态；C、D室电动隔离门采用双层铝合金材质制成整体保温门，该门采用轴承悬挂于箱体顶部的导轨上，由电动方式启闭；B室电动门采用双层铝合金材质制成保温门，由轴承支承于箱体底板导轨，由电动方式启闭。

在A室箱体1的顶板上安装有预冷器31，该预冷器31为钢管外加铝合金叠片——即翅片32结构，它共设12个单元安装，预冷器31的一侧安装有连通液空蒸发器33的气体分配器34，且液空蒸发器34与预冷器管内相连通，预冷器31经输液管35和调节阀36与低温液空贮槽37相连，并构成了本发明所述的降温装置。

贮存于液空贮槽37内的液空进入预冷器管内使A室得到预冷，然后进入液空蒸发器34中汽化成低温空气，经气体分配器和自控调节阀喷淋于预冷器的管外翅片上，得到温度的均匀分布，保证了温度场的均匀性。

本发明在所述A室的顶板上还安装有鼓风机吸气管21，该吸气管21为多个一组排列在箱体上，鼓风机吸气管与一位于箱体底部的电加热器22相连，再与箱体底部的热气分配管23相连并构成了本发明所述的升温装置2。

本发明所述的高低温的模拟方法，已如前所述，主要是在一封闭的箱体上配置有升温装置和降温装置，其中升温装置采用电加热器、利用鼓风机或离心式风机将热空气吹入箱体，使箱体空间升温；采用来自贮罐内的低温液体，经气化后喷淋于箱体内进行冷却，实现对箱体空间环境的降温。

而采用所述的低温液体降温，最佳的是选用低温液态空气，它可以控制低温空气的含氧量，将液空通过设置在箱体内的预冷器先进行管内预冷，然后再将液空通过气化器气化后直接喷淋入箱体内进行降温。

Claims (4)

1、一种物体展开试验装置，它包括有一个封闭状的主箱体和相连的至少一个副箱体构成的箱体，以及配置的升温装置和降温装置；在主箱体的顶板上安装有预冷器(31)，该预冷器(31)经输液管(35)和调节阀(36)与低温液体贮槽(37)相连通，并构成降温装置；而在主箱体的底部上安装有热气分配管(23)，主箱体的壁面上安装有至少一个鼓风机吸气口(21)，它与一电加热器(22)相连通，并与箱体底部的热气分配管(23)相通构成升温装置；其特征在于所述的预冷器(31)管外设置有翅片(32)，该预冷器(31)一侧安装有连通低温液体蒸发器(33)的气体分配器(34)，且低温液体蒸发器(33)与预冷器(31)连通。

2、根据权利要求1所述的物体展开试验装置，其特征在于所述的箱体(1)为双层钢架结构，中间填充有膨胀珍珠岩保温材料层，箱体(1)的边壁上至少设置有一扇移动式封闭门；所述的箱体(1)为T字型箱体，其中包括有一个中间主箱体和边上相连的B、C、D三个副箱体，主箱体与三个副箱体之间分别设置有电动隔离门。

3、根据权利要求2所述的物体展开试验装置，其特征在于所述的电动隔离门由双层铝合金材质制成，其中C、D箱体的电动隔离门采用轴承悬挂于副箱体顶部导轨上；而B箱体的电动隔离门由轴承支承于副箱体底板导轨上。

4、根据权利要求2或3所述的物体展开试验装置，其特征在于本发明所述的主箱体和三个副箱体之间均设置有升降温气体连通管。

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