[发明专利]航天器真空热试验污染监测系统及方法

权利要求书

1.一种航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，包括：真空罐(1)、航天器(2)、污染取样探头(3)、色谱分析模块(7)、质谱分析模块(8)、真空模块(9)以及远程测控单元(10)；

所述航天器(2)、污染取样探头(3)安装在真空罐(1)内；

所述真空罐(1)与色谱分析模块(7)连接；

所述色谱分析模块(7)与质谱分析模块(8)连接；

所述质谱分析模块(8)与真空模块(9)连接；

所述真空模块(9)与远程测控单元(10)连接。

2.根据权利要求1所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，所述真空罐(1)上设置有标准法兰接口(5)。

3.根据权利要求1所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，所述色谱分析模块(7)包括：载气单元(71)、第二电磁截止阀(72)、过渡腔(73)、第三电磁截止阀(74)以及分离定量单元(75)；

所述载气单元(71)、过渡腔(73)以及分离定量单元(75)依次连接；

所述载气单元(71)与过渡腔(73)之间设置有第二电磁截止阀(72)；

所述过渡腔(73)与分离定量单元(75)之间设置有第三电磁截止阀(74)。

4.根据权利要求1所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，所述质谱分析模块(8)包括：进样系统(81)、离子源(82)、质量分析器(83)以及检测器(84)；

所述进样系统(81)、离子源(82)、质量分析器(83)以及检测器(84)依次连接。

5.根据权利要求1所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，所述真空模块(9)包括：第四电磁截止阀(91)、高真空泵(92)以及前级泵(93)；

所述第四电磁截止阀(91)、高真空泵(92)以及前级泵(93)依次连接。

6.根据权利要求1所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，所述真空罐(1)与色谱分析模块(7)之间设置有第一电磁截止阀(6)。

7.根据权利要求1所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，所述污染取样探头(3)为多个。

8.根据权利要求4所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，所述进样系统(81)包括：金属毛细管与聚二甲基硅氧烷薄膜；所述金属毛细管与聚二甲基硅氧烷薄膜安装在一起。

9.根据权利要求1所述的航天器真空热试验污染监测系统，其特征在于，还包括：气体传输管路(4)；

所述真空罐(1)与色谱分析模块(7)通过气体传输管路(4)连接；

所述色谱分析模块(7)与质谱分析模块(8)通过气体传输管路(4)连接；

所述质谱分析模块(8)与真空模块(9)通过气体传输管路(4)连接。

10.一种航天器真空热试验污染监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，污染采样：关闭第一电磁截止阀(6)与第二电磁截止阀(72)，开启真空泵，确保过渡腔(73)处于真空状态，且真空度高于真空罐(1)内真空度；关闭第三电磁截止阀(74)，开启第一电磁截止阀(6)，使采样气体挥发物通过污染取样探头(3)进入过渡腔(73)，平衡时间约为5至10分钟，使罐内和过渡腔内的成分保持一致；平衡状态完成后，关闭第一电磁截止阀(6)、第二电磁截止阀(72)与第三电磁截止阀(74)，完成污染采样；

步骤2，色谱定量分析过程：开启第二电磁截止阀(72)、第三电磁截止阀(74)，打开载气单元(71)，使过渡腔(73)内待分析样品被载气带入分离定量单元(75)，并利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合气态样品的色谱分析过程；

步骤3，质谱分析过程：待色谱分析完成后，组分流出色谱柱，通过进样系统(81)引入离子源(82)，在离子源(82)中完成离子化的过程，变成带电离子，经过离子传输装置的聚焦、传输以及加速等过程，进入到质量分析器(83)中，在质量分析器中经过质量分析过程将不同质荷比的离子进行分离并被检测器(84)检测到；

步骤4，数据采集与分析过程：通过检测器(84)采集微弱电流信号，经过测控系统转换电路信号放大及A/D转化，并由测控系统反馈给计算机采集和分析处理，就可以得到所需要的质谱图信息；最后通过数据库比对，实现污染物质的定性分析。