[发明专利]基于空间环境效应试验的热物性能原位测控装置及方法

权利要求书

1.一种基于空间环境效应试验的热物性能测控装置，其特征在于，所述热物性能测控装置包括：低温控制模块、高温控制模块、样品台、支架、X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构、包括积分球的热物性能测试模块、由粒子测试装置、温度测试装置及紫外辐照度测试装置组成的参数测试装置；其中，

所述低温控制模块位于底层，高温控制模块位于所述低温控制模块之上；

所述样品台设置于所述高温控制模块之上，包括辐照区和非辐照区；

所述参数测试装置至少为两组，均匀设置于所述样品台的辐照区，用于控制空间环境效应试验过程中的试验参数；其中，粒子测试装置测量并控制试验过程中的粒子通量及均匀性；温度测试装置测量并控制试验过程中的温度及均匀性；紫外辐照度测试装置测量并控制试验过程中的曝辐度及均匀性；

所述支架一端设置所述热物性能测试模块的积分球；

所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构与所述支架相连，用于驱动支架带动积分球在样品台上方的三维空间内移动。

2.根据权利要求1所述的热物性能测控装置，其特征在于，所述支架为由X轴纵向部、Y轴平动部和Z轴纵向部组成的倒L型支架；

所述倒L型支架的X轴纵向部纵向设置于所述样品台任一侧，与X轴驱动机构相连，X轴驱动机构用于带动支架沿X轴方向移动；

所述Y轴平动部与X轴纵向部垂直，且其中一端与Y轴驱动机构相连，另一端与Z轴纵向部相连，Y轴驱动机构用于带动Y轴平动部及Z轴纵向部沿Y轴方向移动；

所述Z轴纵向部背向样品台的一端与Z轴驱动机构相连，朝向样品台的另一端与所述积分球相连，Z轴驱动机构用于驱动Z轴纵向部沿Z轴方向移动。

3.根据权利要求1所述的热物性能测控装置，其特征在于，

所述样品台上设置有粒子测试装置孔、温度测试装置孔；

所述参数测试装置中的粒子测试装置通过嵌入的方式安装于样品台上的粒子测试装置孔内，温度测试装置通过嵌入的方式安装于样品台上的温度测试装置孔内，紫外辐照度测试装置通过粘贴或螺纹连接的方式安装于样品台表面上。

4.根据权利要求3所述的热物性能测控装置，其特征在于，所述粒子测试装置为法拉第杯，通过监测法拉第杯的电流来反演得到带电粒子的粒子通量，对粒子通量进行累积积分，计算得到带电粒子的注入量及均匀性。

5.根据权利要求1所述的热物性能测控装置，其特征在于，温度测试装置是热敏电阻温度传感器。

6.根据权利要求1所述的热物性能测控装置，其特征在于，紫外辐照度测量装置采用紫外敏感太阳电池来实现，通过监测紫外太阳电池的电流的变化来得到紫外辐照度的变化。

7.根据权利要求1所述的热物性能测控装置，其特征在于，所述积分球用于在热物性能测试模块的控制下，测量样品的光学反射率；热物性能测试模块用于通过光学反射率计算样品的太阳吸收率。

8.根据权利要求7所述的热物性能测控装置，其特征在于，所述热物性能测试模块首先采用公式(5)计算被测试样的太阳反射比ρ_s：

式(5)中，φ₃为被测试样反射量；φ₂为参比试样反射量；φ₁为零点反射量且对自动调零的仪器φ₁＝0；ρ_o为参比试样的太阳反射比；

再通过公式(6)计算太阳吸收比α_s：

α_s＝1-ρ_s (6)。