[发明专利]一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度控制方法，特别是涉及一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制方法。

背景技术

目前卫星检漏过程中，贮箱(气瓶)的充气完全靠手动控制，因此贮箱(气瓶)的温度控制方法也一直是“现场人工手动控制方法”。

卫星贮箱(气瓶)在检漏充气过程中，温度具有难以确定的“惯性”，即：当充气停止时，温度仍然继续变化(升高)一段时间后才会停止，而且，这个“一段时间”是很难确定的。现场人工手动控制方法完全依靠操作者的经验或主观意愿来进行控制，一般根据经验提前停止充气，以防止因为“温度惯性”而造成的温度超限；这种方法虽然简单，但却有着很大的不确定性和安全隐患，稍有不慎，就会造成温度超限，分析其原因，主要是由于手动控制依靠的完全是经验，而且与操作者、操作方法、充气设备、产品特点等诸多因素有关，具有很大的不确定性和安全隐患。

随着航天产业化进程的加快，卫星批生产的要求日益严峻，目前的现场人工手动控制方法在一定程度上虽然可以实现卫星贮箱(气瓶)的检漏充气，但由于其固有的人为不确定性和安全隐患，而且需要现场时刻有人值守，在人力资源、时间效率等方面的矛盾也日渐突出。

为了能够更加有效的解决卫星贮箱(气瓶)检漏充气过程中的温度控制问题，本发明人通过对卫星贮箱(气瓶)检漏充气过程的深入细致的研究和实验，最终发现：对于卫星贮箱(气瓶)检漏充气过程的温度控制，主要就是控制充气速度，而对于“温度惯性”，也就是“温度迟滞系统”的控制问题这样的国际性难题，通过适当控制充气速度，并结合实验数据完全可以实现温度控制的目的，并有效的解决了“温度惯性”问题；以这个思路为基础，本发明人提出了一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程温度控制方法。

这种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程温度控制方法是根据单位时间内工件温度的变化情况来调节工件的充气速度，并且通过控制充气速度的上限和温度上限，从而实现对工件温度的控制，确保工件温度在设定范围内。

这种控制方法可以完全自动进行卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制，无需有人值守，而且具有很高的可靠性、安全性和工作效率，在多颗卫星的贮箱(气瓶)检漏充气过程中，安全、可靠、高效的完成了温度控制。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制系统。

本发明的另一目的是提供一种利用上述控制系统进行卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制方法。

本发明所提供的卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制系统，包括温度采集单元、温度控制单元、执行单元和用户界面，其中，温度采集单元包括各种温度传感器及温度模块；温度控制单元包括PLC模块及软件；执行单元包括电比例调压阀、气控阀及相关伺服机构；用户界面包括上位机、触摸屏及软件，其中温度采集单元至少由3个温度传感器组成，用于采集气源温度、比例阀出口温度和工件温度，温度传感器量程应不小于工件温度的1.5倍；温度传感器采集的模拟量信号输入至温度控制单元的AD模块，经过处理转换成相应的数字信号，通过PLC进行计算、分析和处理；经过处理的温度信号通过PLC控制执行单元的比例阀和气控阀，进行温度调节和阀门开关动作，完成温度的控制；用户界面为人机交互式界面，用于进行参数设定、控制界面的显示和控制、弹出窗口的显示和操作，以及数据处理工作。

优选地，所述温度采集单元的工件温度传感器为MF501型互换式热敏电阻。

进一步地，所述的热敏电阻，无需电源，可直接粘贴在卫星贮箱(气瓶)表面，不会对卫星造成任何电磁方面的干扰；同型号不同的电阻具有良好的互换性；安装、使用方便。

本发明所提供的卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制方法，包括温度控制参数设定、温度采集和温度控制的方法。其特征在于，根据单位时间内工件温度的变化情况来调节工件的充气速度，并且通过控制充气速度的上限和温度上限，从而实现对工件温度的控制，确保工件温度在设定范围内。

上述的卫星贮箱(气瓶)检漏自动充气过程的温度控制方法，具体包括以下步骤：

1)温度控制参数设定：根据工件温度要求，通过用户界面设置工件温度参数；

2)温度采集：通过温度采集单元采集温度传感器的模拟量；

3)温度控制：温度模拟量通过温度采集单元的温度模块转换为数字量，并输出至温度控制单元的PLC模块，通过PLC软件对温度信号进行处理，计算单位时间内工件温度的变化量；并根据变化情况控制执行单元进行充气速度的调节，从而达到控制工件温度的目的，确保工件最终温度不超过设定值T_s。