[发明专利]真空试验中小压差航天器产品的压力控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种真空室法检漏试验中小压差航天器产品的压力控制系统，主要包括可控开度蝶阀、差压传感器、真空抽气系统、控制器等，真空抽气系统通过可控开度蝶阀连接到真空容器上以控制真空抽除速度，压差式压力传感器设置于航天器产品的充气接口处，分别与产品内部、真空容器内部相连通，用来测量两者的压力差值；控制器，以产品压差为控制目标，通过压差式压力传感器的压力信号反馈计算可控开度蝶阀的开度，从而控制产品内外的压差。本发明也公开了对应的控制方法。本发明克服了过去手动控制过程中，小压差产品在真空抽除过程中内外压差超限的问题，提高了可靠性、产品检测过程的重复性。

技术领域

本发明属于真空检漏技术领域，具体来说，本发明涉及在真空室法对产品进行检漏试验过程中的小压差产品的内外压差的控制系统及其控制方法。

背景技术

目前，在采用真空室法进行检漏试验的过程中，采用先对产品抽真空后对真空容器抽真空，或采用先对真空容器抽真空后对产品抽真空，抑或采用真空容器与产品独立抽真空，再往产品内充入一定压力的氦气，通过检漏系统测试得到产品的漏率。

现有的产品及真空容器的压力控制过程有诸多缺点，尤其是部分产品允许内外压差极小甚至低于2kpa的情况下，现有的压力控制方法，极易造成内外压差超限，超限很容易对产品造成永久性损伤；此外，另外需单独采用一套抽空设备对产品进行抽空造成了资源浪费。

因此，有必要寻求一种能实时控制真空获得过程中，产品内外压差的系统及方法，确保产品内外压力不会超限。

发明内容

为了解决上述技术问题，在采用真空室法对航天器产品进行检漏的过程中，需要对产品内部充入一定压力的氦气，外部抽真空，会产生压差。而比较精密的产品，对于产品所能承受的内外压差很小，超过限制极易可能造成产品永久损坏，因此，需要产品与真空容器同时抽真空。为此，本发明的目的在于提供一种自动控制整个系统压力变化的系统，该系统根据产品内外压差的反馈来控制蝶阀开度，从而保持产品内外压差不超限，能够准确、可靠地自动监测并控制真空容器的抽空速度。

本发明的另一目的是提供一种真空室法检漏试验中小压差航天器产品的压力控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术解决方案：

本发明的真空室法检漏试验中小压差航天器产品的压力控制系统，主要包括气源、系统连通阀、可控开度蝶阀、真空抽气系统、差压传感器、真空规、气源通断阀、控制器，真空抽气系统通过可控开度蝶阀连接到真空容器上以控制真空抽除速度，真空规与真空容器相通，测量真空容器内部的真空度；系统连通阀置于真空容器与待测航天器产品之间，控制航天器产品内部与真空容器连通与否，气源通过气源通断阀连通到产品内部，压差式压力传感器设置于航天器产品的充气接口处，一侧与产品内部相连通，另一侧与真空容器内部相连通，用来测量航天器产品内部压力与真空容器的压力差值；控制器，以产品压差为控制目标，通过压差式压力传感器的压力信号反馈计算可控开度蝶阀的开度，从而控制产品内外的压差。

进一步地，所述可控开度蝶阀通过输入的数字信号精确控制可控开度蝶阀的开度，从而控制抽气系统对真空容器的有效抽速。

进一步地，所述可控开度蝶阀最小开口要小、开口控制精度及重复精度要高，具体地由产品所允许最大内外压差、可控开度阀安装位置、真空容器与产品之间的流导等决定，原则上，所允许最大内外压差越小、可控开度阀安装位置距离处有效抽速越大、真空容器与产品之间的流导越小，所述可控开度阀最小开口要越小、开口控制精度及重复精度要越高，反之，亦然。

进一步地，所述差压传感器测量压力传感器两侧的压力差。压力差的测量精度要高，原则上所述差压传感器的测量精度应至少优于产品所允许最大内外压差的1/20，以保证反馈信号的可靠性。

进一步地，所述差压传感器的安装位置要尽量置于接近航天器产品的位置，保证测量得到的压差更能准确地反映产品的内外压力差。