[发明专利]卫星总漏率测试用取放样装置及取放样标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于卫星累积法总漏率测试过程的系统标定方法，特别涉及一种通过微量气体取样及放样的装置和标定的方法，完成总漏率测试过程中测试系统的标定工作，最终实现卫星总漏率测试的定量测试工作。

背景技术

随着航天技术的不断发展，对卫星总漏率测试的指标需求越来越高，精度要求越来越高，卫星总漏率测试工作是将卫星被检漏密封系统中充入与在轨运行工作压力一致的示漏气体，放入一个密封的收集容器对泄漏的示漏气体量累积一定的时间t，通过收集容器内示漏气体的浓度变化A1，用仪器来测量被检漏系统的总漏率。其测试过程属于相对测量，需要对测试系统进行标定后，才能确定卫星最终的总漏率数据。

目前采用的测试系统标定方法是利用标准漏孔进行标定，标准漏孔标定过程是：首先将卫星被检密封系统中不加任何示漏气体，放入上述密封的收集容器中，在容器中放入1个漏率已知的标准漏孔Q1，进行累积同上述相同的时间t，用仪器测试标准漏孔的泄漏造成收集容器内示漏气体量浓度的变化量A2，被捡漏系统的总漏率Q＝A1×Q1/A2。采用标准漏孔对测试系统进行标定具有以下特点：

1)标准漏孔的漏率经计量机构校准，数据可靠；

2)标准漏孔需要放置在容器中累积同卫星同样的时间t，t一般为24小时以上。

同时，采用标准漏孔对测试系统进行标定的过程中存在以下缺点：

1)标定周期长，需要同卫星累积检漏时间一致，一般为24以上；

2)标准漏孔需要专业计量机构校准的周期长；

3)标准漏孔使用的环境发生变化后会引起自身漏率的偏差，会累积到总漏率的最终测试数据中，引起测试数据的偏差；

4)标准漏孔一般是针对氦气、空气、氮气等气体的漏率，只有氦气可以作为示漏气体使用。

本发明提出一种卫星总漏率用取放样装置及取放样标定方法，可以在卫星总漏率测试现场快速进行测试系统的标定工作，可以缩短标定周期，有效避免了环境发生变化时引起的标准漏孔的漏率偏差，提高了测试系统标定的准确性，同时可实现多种示漏气体的取放样标定过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种卫星总漏率测试过程中的取放样装置及取放样标定方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案:

一种卫星总漏率测试用取放样装置，包括具有固定容积的腔体、腔体上方连通设置有十字相交的横管和纵管，横管与纵管的内部呈十字连通结构，横管两端分别用作总漏率测试用的气体取样口和气体放样口，纵管顶部设置有开关阀门以分别针对取样和放样过程对腔体内的气体进出横管进行控制、开关阀门与纵管的内侧设置有0型密封圈以防止气体在取放样过程中从纵管上端逸出。

进一步地，所述固定容积是指20ml左右的容积，其偏差不大于±1ml,并经标定后确定其精确的容积V。

进一步地，所述开关阀门为具有能密封固定容积的腔体功能的针阀。

其中，针阀的针状体伸入到横管下方来进行气体进出的控制。

其中，十字交叉的横管、纵管及腔体由不锈钢材料焊接而成，其焊缝漏率要求不大于1×10^-8Pa.m³/s，开关阀门及具有固定容积的腔体2之间的密封性能指标要求不大于1×10^-7Pa.m³/s，取放样装置的总漏率指标要求不大于1×10^-5Pa.m³/s。

利用上述取放样装置进行卫星总漏率测试的取放样标定方法，包括如下步骤：

1)示漏气体充入卫星被检系统后，将卫星保持在密闭容器内预定的时间t，用仪器测量密闭容器内示漏气体的浓度增量A1；

2)将取样装置的气体取样口与示漏气体的气源连接，封闭气体放样口，开启开关阀门，对取样装置标准容积的腔体抽真空；

3)进行取样，将示漏气体充入取样装置的标准体积为V(ml)的腔体中，直到压力达到0.5MPa，关闭开关阀门，取样过程结束；

4)断开气体取样口与示漏气体的连接并封闭取样口，将气体放样口与上述密封容器连接，打开开关阀门，进行放样工作；

5)放样结束后关闭开关阀门，利用相同的测量方法测量放样前后密封容器内示漏气体浓度的进一步的增量A2，完成标定；

6)利用以下公式计算卫星的总漏率Q，完成总漏率的测试工作，Q＝(0.5×V)×A1/(A2×t)。

其中，固定容积的容积为20ml±1ml。