[发明专利]一种推进剂泄漏自动检测装置

说明书

技术领域

本发明属于气体污染物检测和防治领域，尤其涉及一种推进剂泄漏自动检测装置。

背景技术

在我国，作为航天领域内主体液体推进剂的肼类推进剂主要包括无水肼肼(N₂H₄，Hydrazine，简称Hz)、甲基肼(CH₃NHNH₂，MethylHydrazine，简称MMH)、偏二甲肼((CH3)₂NNH₂，UnsymmetricalDimethylHydrazine，简称UDMH)以及它们的混合物，在各种卫星、导弹和运载火箭的发射中应用非常广泛。但肼类推进剂毒性较大，是潜在致癌物，例如偏二甲肼可经皮肤、呼吸道、消化道吸收，引起神经系统、呼吸系统的损伤，其在大气中的衰变产物成分非常复杂。有相当多的研究证明，偏二甲肼及其衰变产物对动物有致癌、致突变、致畸胎作用。而且肼类推进剂易燃、易爆，在其生产、贮存、运输、转注、加注、取样、维修及发射试验等过程中，由于跑、冒、滴、漏以及突发事故等原因极易造成人员中毒甚至着火、爆炸事故，同时对大气、水体、土壤和植被等环境介质造成污染。国家规定肼类燃料在居民区日平均最高容许浓度：肼为0.02mg/m³，甲基肼为0.006mg/m³，偏二甲肼为0.03mg/m³；作业场所空气中最高容许浓度：肼为0.13mg/m³，甲基肼为0.08mg/m³，偏二甲肼为0.5mg/m³。在地面上若作业环境中肼类推进剂气体浓度过高，轻则影响作业人员或周围居民的健康，重则引起爆炸，导致重大事故。在空间中若航天器推进剂储罐中肼类推进剂气体泄露，不仅影响航天人员的生命健康，而且可能导致航天器爆炸，对航天事业造成重大损失。因此，对作业环境中肼类推进剂气体浓度进行现场连续检测，对于保障作业人员健康、防止事故发生，控制环境污染，保证火箭发射、储存安全具有重要意义。目前市面上的检测装置多过于简单，不便于远程操控，存在精度不高，智能化不足。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种推进剂泄漏自动检测装置，用于检测特定环境空气中推进剂浓度含量，实时检测环境中推进剂浓度变化，为用户安全工作，采取排风、净化等措施提供依据。

本发明的推进剂泄漏自动检测装置，其包括：

取样模块，用于采集待检位置的气体并输出至检测模块；

检测模块，用于检测取样模块采集的气体并输出气体浓度检测信号给控制模块；

控制模块，用于根据检测模块的气体浓度检测信号给出控制指令给取样模块、检测模块、污染去除模块，以控制其相应的工作状态；

污染去除模块，用于根据控制模块的控制指令去除整个推进剂泄漏自动检测装置内的气体；

其中：

取样模块，包括多个取样单元，每个取样单元均包括：一个取样室，与取样室分别连接的一个放气阀、多个取样阀、一个取样泵，与多个取样阀一一对应连接的多路取样管路；该取样室外表面的中端安装一片铂电阻，取样室外表面除铂电阻以外的位置缠绕加热带，取样室内部设有安装板；安装板上设有一个温度传感器；

检测模块，包括粗检单元、精检单元和排气泵，粗检单元用于在0-100ppm的浓度范围内检测气体，并输出气体浓度检测信号给控制模块；精检单元于在0-1ppm的浓度范围内检测气体，并输出气体浓度检测信号给控制模块；其中，粗检单元和精检单元均包括：检测室，与检测室分别连接的检测电磁阀、检测室抽空阀；检测室内部安装铂电阻和安装板，检测室外壳缠加热带，安装板上设有安装温度传感器、检测传感器和压力传感器(16)；排气泵分别与粗检单元的检测室抽空阀、精检单元的检测室抽空阀连接；其中，粗检单元的检测传感器的量程为0～100ppm，精度0.1ppm，精检单元的检测传感器的量程为0～1ppm，精度0.01ppm；

污染去除模块包括：污染去除室，与污染去除室连接的三个污染抽空阀、污染去除电磁阀、压力测量规，安装于污染去除室内的安装板，与污染去除电磁阀连接的污染去除抽空泵，与压力测量规连接的真空计；安装板内装有温度传感器；污染去除室内部安装铂电阻，污染去除室室外壳缠加热带；

控制模块采用PLC控制器，控制计算机由触摸屏显示器和电脑主机组成，其中触摸屏显示器用于控制流程的显示和人机界面交互操作；