[发明专利]一种检测肼气体泄漏的监测装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控装置，具体涉及一种检测肼气体泄漏的多级报警监测装置及其使用方法。

背景技术

目前在导弹、火箭、飞船等远程航行器上都使用推进剂作为动力源，推进剂单位容积和单位质量所产生的热量大，能在尽可能低的压强下正常燃烧，燃烧性能良好，燃烧生成物的平均相对分子质量低，对高空的耐寒性高。推进剂从形态上一般分为固体和液体两种，从组成含量上又可分为双基和复合推进剂。推进剂与炸药、燃料相似，它们都能通过燃烧释放能量，但燃烧时的条件不同，燃料燃烧时需要有空气和氧气助燃，而推进剂和炸药则不需要。炸药的燃烧速度最快，每秒可达几千米。推进剂每秒几厘米，燃料每秒只有几微米。炸药在燃烧时压力增加到7000大气压以上，推进剂可达几百个大气压，燃料只有几个大气压，而且有些推进剂几乎可锈蚀所有与之接触的物质，并含有剧毒，因此推进剂具有一定的危险性，需要确保推进剂在运输和贮存时的安全。

现有社会中，由于推进剂泄漏造成飞行失败和航天事故的例子屡见不鲜，因此推进剂泄漏检测技术是关系到卫星、火箭及其他航天器安全发射的关键技术之一，推进剂泄漏检测是在航天器推进系统燃料加注过程中，以及加注后卫星、火箭在技术阵地及发射架停放期间，对卫星内以及周围环境进行推进剂气体浓度的监测手段。及时对推进系统是否泄漏作出判断、确定泄漏位置并妥善处理，是确保发射安全的保证。

肼是推进剂中的主要成分，肼的检测有多种方式，包括化学分析法、仪器分析法，化学分析法包括气量法、铜试剂法、乙酰化法、比色法、毛细电泳法、库仑法、检测管法和个人计量法等。仪器分析法包括傅立叶红外法、色质联机法、分光光度法、荧光法和传感器法。化学分析方法和仪器分析法具有监测准确度高，监测范围宽等优点，但化学分析方法需要专用试剂，仪器分析法需要专用仪器，两者都存在操作繁琐、耗时长、价格昂贵等问题，仅适宜实验室使用，不适合作业现场的实时连续检测。

还有两种检测方法，一种是检测管法，检测管法具有检测快速、使用方便等优点，但由于存在着准确度低(误差在20％左右)，只能作为定性、半定量分析。一种是电化学仪器法，电化学仪器法的测量易受各种因素干扰，而且稳定性差，寿命短。

在传感器方面，目前采用的化学传感器在受到大浓度冲击时往往会引起传感器失效，不能满足高浓度肼气体测试的要求，因此传感器方面还需要一种检测范围大、能够连续检测的传感器，以满足卫星和火箭等航天器发射现场危险气体检测的基本要求。现有技术中的肼监测装置，采用的传感器灵敏度都是同一型号，只能针对一个浓度范围内的肼气体进行监测，报警类型也没有细化，只要接到报警信号就打开所有的处理措施，对一些轻微或是误报的警报，不能区别对待，而且对一些可随时控制的较小泄漏，采用大的动作，易造成现场混乱，人为的扩大了影响。由于肼气体有剧毒，单纯的采用吹风、喷水等措施并不能完全解除危险，反而可能扩大危险，因此在肼气体泄漏时需要对肼进行吸收或中和，以减轻肼气体的危害性。

发明内容

为解决现有技术中肼气体泄漏监测装置功能单一、传感范围窄、事故处理手段缺乏针对性的问题。本发明提供一种包括多种报警范围、且针对各种报警信息启动不同处理程序，并能够实现远程监控的肼气体泄漏监控装置。具体方案如下：一种检测肼气体泄漏的监测装置，包括分别与控制模块连接的传感器和报警单元，其特征在于，所述控制模块与传感器之间依次安装有信号放大电路、AD转换模块，所述传感器按感应肼气体浓度的不同范围分为一级传感器、二级传感器和三级传感器，所述一级传感器感应肼气体浓度的范围为0.05ppm～15ppm，二级传感器感应肼气体浓度的范围为10～35ppm，三级传感器感应肼气体浓度的范围为30～60ppm。

本发明的另一优选方案：所述控制模块连接有远程通信模块、摄像监控单元，远程通信模块和摄像监控单元通过网络与远程监控中心连接，所述传感器与控制模块之间连接有多路开关和对传感器进行故障检测的检测模块。

本发明的另一优选方案：所述控制模块包含泄漏速度分析单元，所述泄漏速度分析单元以0.2ppm/s、0.5ppm/s、0.8ppm/s为标准将肼气体泄漏速度划分为三个等级。

本发明的另一优选方案：所述控制模块包括接收信息并分类的接收分析单元、根据分类信息控制各模块和设备的调控单元和提供工作时钟频率的逻辑时钟控制单元，

本发明的另一优选方案：所述报警单元包括声光系统、喷洒系统、通风系统和喷雾系统。