[发明专利]常压红外灯阵及其控制方法

说明书

本发明提供了一种常压红外灯阵及其控制方法，其中所述常压红外灯阵包括支撑结构，灯阵安装框架，红外灯组件以及热电偶；所述红外灯组件通过上疏下密布置固定在所述灯阵安装框架上，将待测天线放置在红外灯阵正前方，所述热电偶粘贴至待测天线正面，红外灯组件根据热电偶分布进行分区，每个区域单独对应一个热电偶作为主动控温点形成闭环控制。本发明提供的常压高均匀度红外灯阵设计方法可用于天线及航天器热变形测试的温度模拟，温度模拟不均匀度优于±2℃，明显优于常规均匀布置红外灯阵温度不均匀度。

技术领域

本发明涉及红外灯加热应用技术领域，具体地，涉及一种常压红外灯阵及其控制方法，尤其涉及一种常压高均匀度红外灯阵设计与控制方法。

背景技术

航天器天线阵面在轨工作时由于热变形所引起的平面度变化和阵面指向相对于星敏感器指向的变化直接影响SAR天线的工作性能。因此必须在地面研制阶段对卫星在轨的热变形进行准确预示。

航天器热变形试验一般在厂房常压环境进行，使用红外灯阵进行温度加载，模拟天线在轨温度区间。厂房常压环境存在空气，红外灯阵对天线面加热过程同时也加热天线周围空气，空气对流形成浮升力，导致在相同红外灯阵加热功率下天线上部温度高于下部温度。同时传统红外灯阵不分区控制，在天线面施加统一加热功率，由于热量汇聚叠加作用，天线中间区域温度会高于四周区域。

天线面热变形测量精度的提高，对温度均匀性提出了更高要求，需要创新设计高均匀度红外灯阵，使天线面温度均匀度优于±2℃。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种常压红外灯阵及其控制方法。

根据本发明提供的一种常压红外灯阵，包括支撑结构、灯阵安装框架以及红外灯组件；所述红外灯组件通过连接件与灯阵安装框架相连，相连的灯阵安装框架和红外灯组件整体设置在支撑结构上。

优选地，本发明提供的常压红外灯阵还包括热电偶；所述热电偶设置在待测试物体正对红外灯组件的表面上。

优选地，所述红外灯组件包括M个组件，分别记为第N部分组件，其中M为大于1的正整数，N为不大于M的正整数；M个所述第N部分组件的红外灯密度自上而下依次增加，其中红外灯密度是指单位体积内的红外灯数量。

优选地，所述第N部分组件包括红外灯、灯罩、灯架以及灯绝缘接头。

优选地，所述支撑结构和灯阵安装框架均由铝型材拼接而成。

优选地，对于每个第N部分组件，均对应且仅对应于一个热电偶(4)；所述热电偶数量不大于M。

优选地，本发明提供的常压红外灯阵还包括控制模块，所述控制模块能够接受热电偶的温度信号，并根据温度信号控制第N部分组件的输出热流。

优选地，本发明提供的常压红外灯阵温度模拟不均匀度优于±2℃，其中所述温度模拟不均匀度为多个热电偶(4)中的最高温度与最低温度间的差值。

根据本发明提供的常压红外灯阵的控制方法，利用上述的常压红外灯阵，包括如下步骤：

测试准备步骤：根据待测试物体的形貌和设定的测试要求设定热电偶的数量和位置，并将其安装在待测试物体表面；

测试步骤：开启常压红外灯阵，根据设定的测试要求设置控制模块参数，通过热电偶的温度反馈闭环控制常压红外灯阵的输出热流，其中，M个第N部分组件与M个热电偶对应，每个第N部分组件均单独由其对应的热电偶反馈参数通过控制模块进行主动控温。

优选地，所述待测试物体为待测试天线。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的常压红外灯阵，结构简单，安装方便，具有可拓展性强和可靠性高的优点；