[实用新型]小型化真空热环境模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间真空热环境模拟与试验技术领域，更具体涉及一种小型化真空热环境模拟装置，它适用于航空航天、光电子、生化制药、真空镀膜、科研。

背景技术

随着我国航天事业的发展，各种星载电气设备在上星之前都必须做完相关各种地面试验，包括机、电、热、真空、抗辐射、兼容性等各项试验，并作好联机测试，且必须各项合格。为此，地面真空热环境模拟装置成为必备平台。装置根据需要提供了高真空、高/低温的恒温及交变环境，以满足特殊的试验要求。

真空热环境模拟装置一般主要由试验容器、热沉、真空抽气机组、冷却和加热设备、控制和数据采集装置及其他特殊要求的机构组成。常见的实验容器为大型横卧式结构，弧形端盖；真空抽气机组一般由普通机械泵及罗茨泵或分子泵组成；制冷方式一般有机械制冷、导热介质循环、液氮制冷等几种方式，根据需要的温度范围，选择其中一种或联合制冷，通过附设在罐体内的盘管或热交换机构，达到降温的目的；而加热一般也由附设在盘管旁或热交换机构内的加热管、棒通过电加热的方式完成。控制形式一般采用手动或计算机程序控制。现国内市场上典型常见的兰州空间技术物理研究所、北京中科科美公司等单位生产、研制的各型热真空环境模拟设备，基本采用上述模式（www.chinesevacuum.com）。

由于真空抽气机组使用的是通用有油设备，从实际上很难做到真空环境无油污染，一般是通过特殊的冷阱装置来减轻油污；而制冷、加热机构由于使用盘管、加热棒等方式，往往结构复杂，加工困难，容易穿蚀、泄漏、堵塞，影响使用寿命，且温度精度难以做高。优点是相应成本较低，罐体空间可以做得较大，温度范围选择余地大。

发明内容

本实用新型的目的是在于提供了一种小型化真空热环境模拟装置，该装置真空罐主体采用直立圆柱状结构，底板腔体结构独特（独有创新设计，详见图3A、3B，及有关真空底板5描述），罐内真空下无油污，温控设备采用分体外接型全封闭式，连接方便，温控精度高，罐盖压力升降，大大降低了劳动强度。具有易加工、安装，底板平台形变小，热交换效率高，罐体结构简单，易维护，温控精度高，操作方便，可直接用于各种需要的生产、科研实践。

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种小型化真空热环境模拟装置，它由真空罐体、真空抽制设备（主泵：EDWARDS-nEXT400D;前级泵：EDWARDS-nXDS15i）、温度调节控制设备（huber-unistat tango）、罐盖升降设备（MGPM80-50Z）、测试电连接接口、电控柜（自制）等组成。

真空罐盖板、真空罐柱体、真空底板组成真空罐体。其特征在于：所述真空罐柱体采用不锈钢直立圆柱结构，其侧面以焊接方式连接四个法兰（二个大法兰和二个小法兰）。真空罐盖板开有圆形玻璃视窗，便于观察真空室内实验情况，玻璃视窗与真空罐盖板采用O形氟橡胶圈密封，采用螺钉紧固连接；真空底板上表面下端埋热敏电阻，通过工作台温度测量接口与电控柜连接；真空罐柱体与真空罐盖板采用O形氟橡胶圈密封连接；真空罐柱体与真空底板采用L形硅氟橡胶密封连接。真空罐盖板、真空罐柱体、真空底板三者的相互连接均利用设备的自重，未采用特别连接方式。无焊接应力形变，真空底板平面度高，真空底板与真空罐柱体之间由L型硅氟橡胶隔离密封，真空底板热交换效率高，柱体导热少，凝液小。

真空罐柱体采用不锈钢直立圆柱结构，其侧面以焊接方式连接二个大法兰和二个小法兰。大法兰是真空抽制设备接口法兰和测试电连接接口法兰，机械泵、分子泵串接后通过大法兰与真空罐相连；被测设备的电气接口以及装置电控接口则通过大法兰与真空罐相连，大法兰由一平板法兰盖封，平板法兰上开有多路小孔，内、外信号、电源传递输送，均通过小孔的专用真空密封接插件，实现数据、信号采集传输。小法兰则是真空测量规接口法兰和真空室内温度测量接口法兰，分别接真空测量规和温度测量仪。由于真空抽制设备使用涡旋干泵作前级，无油分子泵作主泵，实现真空无油抽制，避免油污罐内被测试设备。装置工作时，真空罐内温度及真空度均可直接测量，被测设备电性能也可通过测试电连接接口测量。

真空罐盖板开有圆形玻璃视窗，便于观察真空室内试验情况。玻璃视窗与真空罐盖板采用O形氟橡胶圈密封，采用螺钉连接。真空罐盖板采用圆形不锈钢平板，与穹窿形盖板相比加工更方便且费用少。整个罐盖采用压力升降，操作简便、效率高，有效减轻劳动强度。罐盖升降设备焊接在真空罐柱体侧面，升降支撑悬臂通过螺钉与真空罐盖板连接。