[发明专利]用于真空下的热管热性能测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及热性能测试装置，具体地，涉及用于真空下的热管热性能测试装置及方法，尤其是一种模拟空间真空环境下航天器热管热性能的测试装置及方法。

背景技术

由于地面环境和太空温度、湿度等条件有显著差异，造成热管性能在不同使用条件下会有一定的偏差。热管性能测试主要包括热管传热性能测试及寿命测试。航天器中使用的热管还需要在真空低温环境进行实验，以接近实际空间环境，测试热管各项性能，保证热管使用安全。目前常规热管测试设备温度区间范围不能满足空间环境航天器测试需求。

根据现阶段航天发展要求，为保证热管热性能的准确性和可靠性，有必要设计新的测试方法，以满足空间环境航天器研制需要。

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用于真空下的热管热性能测试装置及方法。

根据本发明提供的一种用于真空下的热管热性能测试装置，包括：真空罐、冷板、真空抽气系统、制冷系统、加热系统；

真空罐通过自身表面的法兰接口分别连接真空抽气系统、制冷系统、加热系统；

冷板设置在真空罐内；

真空抽气系统对真空罐进行抽气，使真空罐达到空间环境试验所需的真空度；

制冷系统为冷板提供制冷液，实现冷板的温度控制，保证冷板表面温度均匀；

加热系统的加热片设置在真空罐内。

优选地，还包括测量控制系统

所述测量控制系统控制真空抽气系统、制冷系统、加热系统，并对测量数据进行采集与处理。

优选地，真空罐为卧式筒状结构，两端为碟形封头，采用0Cr18Ni9不锈钢制造，真空罐内表面抛光，表面粗糙度<0.8μm，真空罐所有部件清洁无油；

真空抽气系统，真空抽气系统的真空管路选用0Cr18Ni9不锈钢制造，真空管路经无油脱脂处理，保证真空抽气的清洁；

制冷系统根据冷板上控温点的温度反馈，进行PID控温调节，保证冷板的控温精度优于±1℃，冷板7的控温范围-80℃～80℃；

真空罐内设置有冷板安装支架，冷板放置于冷板安装支架，冷板安装支架能够调整冷板的水平度；冷板安装支架的上表面采用玻璃钢与冷板7绝热，冷板安装支架的其他部件选用304不锈钢；

冷板采用紫铜板，紫铜板背面盘绕盘管，盘管选用紫铜材料，紫铜板表面开槽，盘管嵌套至槽内，盘管与槽之间采用银焊焊接，冷板测试表面进行抛光处理，表面平面度优于0.1mm；

加热片选用双面绝缘康铜箔电加热片，电阻值的精度±3.0％，引出线与绝缘层之间的绝缘电阻大于100MΩ。

根据本发明提供的一种上述的用于真空下的热管热性能测试装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤1：将冷板与热管冷凝段通过连接件进行安装固定，冷板与热管冷凝段间填充导热脂；

步骤2：根据测试需要，在热管表面布置测温元件；

步骤3：热管加热段布置加热片，热管绝热段包扎隔热材料；

步骤4：关闭真空罐的罐门，通过真空抽气系统对真空罐进行抽气，直到真空罐达到测试要求的真空度；

步骤5：根据热管测试要求，根据试验工况设定冷板工作温度及加热系统的加热功率，进行测试试验。

优选地，还包括如下步骤：

步骤6：根据测量控制系统收集的测温元件温度数据，对热管的热性能进行分析；

步骤7：试验结束，开真空罐检查热管相关质量特性。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明采用新型制冷方式代替传统冷却水冷却方式，大大拓展了热管测试温度区间，满足热管热性能测试对空间环境温度要求，拓展了热管热性能测试温度范围。

2、本发明所述测试装置适应航天器热管测试的要求，操作简便，安装方便，提高了热管热性能测试精度。

3、本发明中加热功率、冷板温度可调，一次试验可实现多工况、多根热管同时测试，节约热管测试试验成本，经济效益可观，且操作轻松、方便、节省了时间，减轻了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。

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为本发明的检测原理图。

图2为本发明所提供测试装置的结构示意图。

图3为本发明所提供测试装置中真空罐内部的结构示意图。

具体实施方式