[发明专利]一种氙气加注系统及方法

权利要求书

1.一种氙气加注方法，其特征在于，包括：

a.通过恒温箱(16)对氙气储罐(1)、气源阀(3)、星上气瓶(4)和加注阀(5)进行降温，当所述氙气储罐(1)的温度与目标加注密度相匹配时，基于第一预设时间对所述氙气储罐(1)进行恒温控制，当达到所述第一预设时间，则停止对所述氙气储罐(1)的恒温控制；

b.启动真空泵(7)，打开加注阀(5)、真空阀(8)和回收阀(13)，通过所述真空泵(7)对星上气瓶(4)、回收装置(12)和第一连接管道抽真空，当所述星上气瓶(4)、所述回收装置(12)和所述第一连接管道的真空度均达到预设标准压强时，关闭所述加注阀(5)、所述真空阀(8)和所述回收阀(13)各自对应的阀门，并关闭所述真空泵(7)，停止对所述星上气瓶(4)、所述回收装置(12)和所述第一连接管道抽真空；

c.打开恒温箱(16)，通过恒温箱(16)对氙气储罐(1)、气源阀(3)、星上气瓶(4)和加注阀(5)进行温度控制，当所述氙气储罐(1)、所述气源阀(3)、所述星上气瓶(4)和所述加注阀(5)温度均为0℃时，则基于第二预设时间对所述氙气储罐(1)、所述气源阀(3)、所述星上气瓶(4)和所述加注阀(5)进行恒温控制，当达到所述第二预设时间，则停止对所述氙气储罐(1)、所述气源阀(3)、所述星上气瓶(4)和所述加注阀(5)的恒温控制；

d.打开氦气阀(9)和加注阀(5)，通过氦气瓶(10)对星上气瓶(4)充入氦气，当绝压压力表(14)的显示示数稳定后，关闭所述氦气阀(9)；通过纯度分析仪(15)分析所述星上气瓶(4)的氦气纯度是否满足预设氦气纯度，若所述星上气瓶(4)的氦气纯度不满足预设氦气纯度，则打开放气阀(11)，当所述绝压压力表(14)的显示示数降到预设放气压强时，关闭放气阀(11)；

d’.重复步骤d，若所述星上气瓶(4)的氦气纯度满足预设氦气纯度，则关闭放气阀(11)；

e.启动真空泵(7)，打开加注阀(5)、真空阀(8)和回收阀(13)，通过所述真空泵(7)对星上气瓶(4)、回收装置(12)和第二连接管道抽真空，当所述星上气瓶(4)、回收装置(12)和所述第二连接管道的真空度均达到预设标准压强时，关闭所述加注阀(5)、所述真空阀(8)和所述回收阀(13)各自对应的阀门，并关闭所述真空泵(7)，停止对所述星上气瓶(4)、所述回收装置(12)和所述第二连接管道抽真空；

f.打开加注阀(5)，根据预设的打开时间和间隔时间打开气源阀(3)，当第三连接管道的压力达到预设范围，且绝压压力表(14)的显示示数稳定时，通过纯度分析仪(15)分析所述星上气瓶(4)的氙气纯度是否满足预设氙气纯度，若所述第三连接管道的氙气纯度不满足预设氙气纯度，则打开回收阀(13)，当所述绝压压力表(14)的显示示数降到预设回收压强时，关闭回收阀(13)；

f’.重复步骤f，若所述星上气瓶(4)的氙气纯度满足预设氙气纯度，则关闭回收阀(13)；

g.打开气源阀(3)和加注阀(5)，通过启动电加热器(2)对氙气储罐(1)中的气态氙加热，使得所述氙气储罐(1)中的液态氙加注到星上气瓶(4)中，通过星上气瓶称重装置(6)对所述星上气瓶(4)称重，当所述星上气瓶(4)的重量达到预设重量,则关闭气源阀(3)和加注阀(5)；

h.打开回收阀(13)，对连接气源阀(3)、加注阀(5)和回收阀(13)的第三连接管道中的氙气进行回收，当所述绝压压力表(14)的显示示数降到所述预设回收压强时，关闭回收阀(13)；

其中，氙气加注方法所需的一种氙气加注系统，包括氙气储罐(1)、电加热器(2)、气源阀(3)、星上气瓶(4)、加注阀(5)、星上气瓶称重装置(6)、真空泵(7)、真空阀(8)、氦气阀(9)、氦气瓶(10)、放气阀(11)、回收装置(12)、回收阀(13)、绝压压力表(14)、纯度分析仪(15)和恒温箱(16)；

其中，电加热器(2)设置在氙气储罐(1)的顶部，氙气储罐(1)经气源阀(3)和加注阀(5)与星上气瓶(4)连接；

真空泵(7)经真空阀(8)、绝压压力表(14)、纯度分析仪(15)和加注阀(5)与星上气瓶(4)连接；

氦气瓶(10)经氦气阀(9)、绝压压力表(14)、纯度分析仪(15)和加注阀(5)与星上气瓶(4)连接；

回收装置(12)经回收阀(13)、绝压压力表(14)、纯度分析仪(15)和加注阀(5)与星上气瓶(4)连接；

星上气瓶称重装置(6)设置在星上气瓶(4)的下方；

放气阀(11)经加注阀(5)与星上气瓶(4)连接；

氙气储罐(1)、电加热器(2)、气源阀(3)、星上气瓶(4)、加注阀(5)和星上气瓶称重装置(6)放置在恒温箱(16)内；

所述氙气加注系统中的氙气储罐(1)、气源阀(3)、星上气瓶(4)、加注阀(5)、真空泵(7)、真空阀(8)、氦气阀(9)、氦气瓶(10)、放气阀(11)、回收装置(12)、回收阀(13)、绝压压力表(14)和纯度分析仪(15)通过连接管道连接；

所述连接管道的长度为l；

所述氙气储罐(1)的出口位置设置在所述氙气储罐(1)的下方，所述出口位置在竖直方向上高于星上气瓶(4)；

所述绝压压力表(14)的显示示数小于所述氙气储罐(1)、所述气源阀(3)、所述星上气瓶(4)、所述加注阀(5)、所述真空阀(8)、所述氦气阀(9)、所述氦气瓶(10)、所述放气阀(11)、所述回收装置(12)、所述回收阀(13)、所述纯度分析仪(15)和所述连接管道中最小的耐压压力值。