[发明专利]可在常压大空间内实现低露点的环境模拟方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于航天的环境模拟试验技术，尤其涉及一种可在常压大空间内实现低露点的环境模拟方法及系统。

背景技术

空间环境模拟试验是检验和保证空间航天器等设备可靠性的重要手段。随着航天技术的不断发展，根据未来发展需求，大功率大型航天器需要几千直至几十千瓦的功率，中小型的刚性太阳电池阵已经不适合这些场合的应用，需研制大面积超轻型太阳电池阵。围绕未来空间站、大型预警卫星、大型对地观测卫星等对大功率能源系统和大型天线的迫切需要，大面积超轻型太阳电池阵及大尺寸高精度SAR天线机构的试验验证技术是需要重点关注的关键技术之一。为了降低试验成本、缩短试验周期，在常压下验证大型空间伸展机构模拟空间环境下伸展能力及可靠性的试验系统成为一个紧迫的问题。

目前大多数空间伸展机构采用固体润滑方式，但有些类型固体润滑镀膜的性能对环境湿度相当敏感，如MoS2固体润滑材料在高湿环境下摩擦系数可达0.1～0.25，是真空或低湿环境下摩擦系数(0.04左右)的数倍。如何在常压大空间(1000m3以上)内实现低露点环境，保护对湿度敏感的大型空间固体润滑镀膜结构与机构产品的方法一直未得到有效突破。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何在在常压大空间(1000m3以上)内实现低露点环境的模拟。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种可在常压大空间内实现低露点的环境模拟方法，包括如下步骤：

S0：提供液氮储槽、水浴气化器、储气罐、循环风机、加热器和试验箱，所述试验箱的顶部设有上气流均布装置，底部设有下气流均布装置；

S1：将充足的高纯液氮存储于所述液氮储槽；

S2：使得所述循环风机、加热器和试验箱形成流通闭循环；

打开所述循环风机，待所述循环风机运行正常后，通过所述加热器为所述试验箱加热至预设温度，并保温；

S3：对所述液氮储槽进行增压，进而使得所述液氮储槽中的液氮部分进入所述水浴气化器，在其中气化后传至与所述储气罐；

S4：待所述储气罐压力稳定，使得所述加热器停止工作，截断所述循环风机与加热器之间的连通，连通外部与所述试验箱，并关闭所述循环风机；

S5：对所述储气罐减压，使得其中干燥的氮气经所述加热器和所述下流均布装置进入所述试验箱内，同时将所述试验箱内的湿空气自所述上气流均布装置排出至大气；

同时，重新使得所述加热器为所述试验箱加热，使其排出至大气的气体温度到达预设温度；

S6：待所述试验箱内气体流量及压力稳定后，保持步骤S5的过程，即可获得试验箱内露点在所需温度的试验要求，实现环境模拟。

可选的，在所述步骤S2中，为所述试验箱加热至50℃以上。

可选的，在所述步骤S5中，为所述试验箱加热至50℃。

可选的，在所述步骤S3中，对所述液氮储槽进行增压时，进一步将其增压至0.3至0.4MPa。

可选的，在所述步骤S0中，还包括提供低温液体阀、第一气动薄膜调节阀、第二气动薄膜调节阀、减压阀、第三气动薄膜调节阀、第四气动薄膜调节阀、第五气动调节阀和排气管路；

其中，所述液氮储槽、低温液体阀、第一气动薄膜调节阀、水浴气化器、第二气动薄膜调节阀、储气罐、减压阀和第三气动薄膜调节阀依次连通；

所述加热器一端通过所述下气流均布装置连通所述试验箱内，另一端连通所述第三气动薄膜调节阀，所述第四气动薄膜调节阀一端通过所述上气流均布装置连通所述试验箱内，另一端也连通所述第三气动薄膜调节阀；所述排气管路通过所述上气流均布装置连通所述试验箱内，所述第五气动薄膜调节阀设于所述排气管路上。

可选的，在所述步骤S2中，为了实现流通闭循环，包括关闭第三气动薄膜调节阀和第五气动薄膜调节阀，开启第四气动薄膜调节阀的过程。

可选的，在所述步骤S3中，为使得液氮部分进入所述水浴气化器，包括开启所述低温液体阀和调节所述第一气动薄膜调节阀的过程。

可选的，在所述步骤S4中，为截断所述循环风机和加热器之间的连通和连通外部与所述试验箱，包括关闭所述第四气动薄膜调节阀和开启所述第三气动薄膜调节阀和第五气动薄膜调节阀的过程。

可选的，在所述步骤S5中，为实现所述储气罐减压以及干燥的氮气的流通，包括缓慢打开减压阀、打开第三气动薄膜调节阀的过程。