[发明专利]适用于液氮供应管路的多余气体排放装置与方法

说明书

本发明提供了适用于液氮供应管路的多余气体排放装置及方法，包括：气体收集腔(2)、检测装置、控制仪表(4)、气体排放装置，气体收集腔(2)一端连接液氮供应管路(1)，气体收集腔(2)的另一端连接气体排放装置，气体收集腔(2)内设置有检测装置，检测装置连接控制仪表(4)，控制仪表(4)连接气体排放装置。本发明结构简单合理，操作方便，进行多余气体排放时，避免了传统气液分离装置造成的额外液氮排放，因而大大减少对周围环境的影响，并能稳定供应管路内压强，能实现长距离液氮供应管路多余气体的有效排放，有效减少多余气体进入使用液氮装置后造成的温度波动等影响。

技术领域

本发明涉及航天器地面试验，具体地，涉及一种适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，尤其是一种适用于长距离液氮供应管路的多余气体排放装置。

背景技术

航天器所处的太空环境中，面临宇宙冷黑背景，此冷黑背景相当于3K～4K的黑体。而航天器发射到天空环境之前，需要在地面进行大量的模拟太空环境下的试验，采用液氮作为冷却介质进行温度模拟。而大量的如气氮调温装置、液氮冷板等装置在使用液氮时具有间歇性的特征，且在使用液氮时，一旦进入氮气，或造成温度波动。长距离的液氮管路以及液氮杜瓦在使用过程中，虽然有保温材料，但由于保温材料的漏热，会在管路中形成气体，在使用液氮的装置暂时不需要液氮时，产生的气体会累计在管路中，一旦使用液氮的装置在需要液氮供应时，先进入的是气氮，气氮温度较高，并且热容量小，进入装置后，会造成温度波动。此外，由于液氮在气化后，体积膨胀，积聚在管路内部会造成管路内部压力升高，过高的压力，将造成液氮使用装置内部的压力波动。为了避免上述现象，国内一般通过增加管道保温效果，减少管道内部液氮气化，大大增加了成本，并且但难以完全避免上述问题，此外，还有设置中间缓冲容器，容器一直保持放空，液氮气化产生的氮气得到释放，但这种方法虽然非常有效，但是，大大增加了空间，有些场合难以安装、改进。

公开号为CN103388744A的专利文献公开了一种液氮输送装置，用于输出液氮容器中的液氮，其中，包括：液氮泵；为所述液氮泵提供压缩空气以驱动所述液氮泵工作的气源；控制所述压缩空气进出所述液氮泵的持续时间和间隔时间的控制器。本发明提供的液氮输送装置中的液氮泵通过控制器实现输入参数后通过程序控制，气源提供压缩空气驱动，使液氮泵能够自动定时定量运行，无需人工的全程参与，智能化程度更高，节省了人工，降低了成本，而且也使液氮的输送效率得到了显著的提升。但是，液氮在输送过程中较难避免液氮气化产生氮气，而气体氮的产生会影响管路的压力以及温度，最终影响液氮使用装置内部的压力和温度波动。

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用于长距离液氮供应管路的多余气体排放装置与方法。

根据本发明提供的一种适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，包括：气体收集腔(2)、检测装置、控制仪表(4)、气体排放装置，气体收集腔(2)一端连接液氮供应管路(1)，气体收集腔(2)的另一端连接气体排放装置，气体收集腔(2)内设置有检测装置，检测装置连接控制仪表(4)，控制仪表(4)连接气体排放装置。

优选地，所述检测装置包括如下任一种或任多种传感器：

-温度传感器(3)；

-液位传感器；

-压力传感器(8)。

优选地，所述控制仪表(4)根据检测装置的检测信号控制气体排放装置排放气体。

优选地，所述气体排放装置包括控制阀(5)、气体排放管路(9)，所述控制阀(5)设置在气体排放管路(9)上，控制阀(5)连接控制仪表(4)，气体排放管路(9)连接气体收集腔(2)。

优选地，还包括缓冲容器(6)，所述缓冲容器(6)设置在液氮供应管路(1)上，缓冲容器(6)连接气体收集腔(2)。

优选地，所述检测装置设置在气体收集腔(2)和/或缓冲容器(6)内。