[发明专利]应用于大尺寸非准直式地球模拟器的精密温控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种精密温控装置，更具体地说，涉及一种用于非准直式地球模拟器的精密温控装置。

背景技术

图像导航与配准全物理仿真试验系统是卫星图像导航与配准最重要的研制保障条件之一，该系统对各卫星型号的研制都发挥着重要作用。地球敏感器是图像导航与配准全物理仿真试验需要验证的重要星上部件，地球模拟器为地球敏感器提供热辐射输入信号。

地球模拟器主要有两种形式：准直式和非准直式。准直式地球模拟器通常采用大口径红外准直透镜，输出准直光束到地球敏感器来仿真无穷远目标，精度较高，但结构复杂；非准直式则是将仿真用地球圆盘放置在距地球敏感器有限而较短的距离上来仿真无穷远目标，虽然对地球敏感器光学系统来说会有一定误差，但装置比较简单，易于实现。

非准直式地球模拟器通常由仿真地球辐射板、安装支架以及温度控制装置组成，目前国内研究所或高校研制的大尺寸非准直型地球模拟器温度均匀性和稳定性较差，温控精度较低，难以应用于图像导航与配准全物理仿真试验系统。因此有必要设计一种应用于大尺寸非准直式地球模拟器的精密温控装置解决仿真地球辐射板温度不均匀、温度控制精度不高、温度稳定性低等问题。

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应用于大尺寸非准直式地球模拟器的精密温控装置。

根据本发明提供的一种应用于大尺寸非准直式地球模拟器的精密温控装置，包括多路PID控制器、程控电源组、温度传感器组、温度采集器、电加热膜组、保温后盖；

所述多路PID控制器与所述程控电源组、所述温度采集器连接，多路PID控制器用于根据设定温度和由温度采集器采集的仿真地球辐射板实际温度，向所述程控电源组提供电流控制信号；

所述程控电源组与所述电加热膜组连接，程控电源组向所述电加热膜组供电；

所述电加热膜组粘贴在仿真地球辐射板非辐射面，电加热膜组将仿真地球辐射板加热到设定温度；

所述温度传感器组设置在仿真地球辐射板非辐射面，并与所述温度采集器连接，温度传感器组向温度采集器提供仿真地球辐射板实际温度；

所述温度采集器向所述多路PID控制器提供仿真地球辐射板实际温度；

所述保温后盖覆盖仿真地球辐射板的全部非辐射面，以阻止仿真地球辐射板非辐射面的热量散失。

优选地，多路PID控制器将设定温度与当前仿真地球辐射板实际温度进行对比，并根据对比结果控制所述程控电源组向电加热膜组的供电，使得仿真地球辐射板实际温度与设定温度一致。

优选地，电加热膜组包括加热片，加热片均使用单组份室温硫化硅橡胶GD414粘贴固化在仿真地球辐射板的非辐射面，电加热膜组完全或基本完全覆盖仿真地球辐射板的非辐射面，实现均匀加热，使仿真地球辐射板的温度在室温至+70℃范围内可控；

温度传感器组包括多个Pt100温度传感器，每一路独立闭环控温回路中加热片的中心位置均安装有一个反馈该位置控温效果的温度传感器即可。

优选地，保温后盖内表面黏贴有多层隔热材料；

所述多层隔热材料由10层隔热层和2层16μm双面镀铝聚酯薄膜组成；每层隔热层由一层20d锦纶丝网和一层6μm双面镀铝聚酯薄膜组成，所述多层隔热材料的最外层和最内层为16μm双面镀铝聚酯薄膜，所述多层隔热材料的边缘内侧5～10mm处采用缝纫线缝合。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明中仿真地球辐射板的温度均匀性、温控精度和温度稳定性，从而提高地球模拟器的模拟精度。

2、在卫星图像导航与配准全物理仿真试验对地球敏感器进行性能测试和精度标定时，实现大尺寸非准直式地球模拟器仿真地球辐射板的均匀、稳定、控温，提高了地球模拟器的模拟精度，且结构简单，取得了操作便捷、效率高、安全可靠等有益效果。

3、本发明中电加热膜组根据仿真地球辐射板外形设计，由数片电加热膜组成，分若干区域使用耐高温硅橡胶粘贴在仿真地球辐射板非辐射面，除留出温度传感器安装位置外尽可能多的覆盖住仿真地球辐射板非辐射面，且各区域电加热膜独立控温，从而提高了仿真地球辐射板整体的温度均匀性。

4、本发明中温度传感器采用薄片型外形，保证与仿真地球辐射板之间接触良好，从而提高测温精度。

5、本发明中温度传感器与仿真地球辐射板之间加垫导热性优良的银箔，并使用小压板压紧，进一步提高测温精度。