[发明专利]一种航天自动化高压充放气系统及方法

说明书

本发明涉及一种航天自动化高压充放气系统及方法，系统包括加装气模块、驱动气模块和控制模块；加装气模块包括第一标准气瓶、目标气瓶及加装气管路，加装气管路上设有增压泵；加装气管路两端分别连接第一标准气瓶和目标气瓶，并用于将第一标准气瓶中气体加装到目标气瓶；驱动气模块通过驱动气管路与增压泵连接；加装气管路上设有压力检测组件、压力调节组件、温度检测组件及温度调节机构，压力检测组件用于采集加装气管路内第一气体压力信号并发送至控制模块，温度检测组件用于采集加装气管路温度信号并发送至控制模块；控制模块控制压力调节组件使加装气管路的充气压力变化率在预设安全范围内；控制模块调控加装气管路的温度在预设温度范围内。

技术领域

本发明涉及高压充放气技术领域，具体涉及一种航天自动化高压充放气系统及方法。

背景技术

随着科技进步、工业现代化高速发展，各类设备向着智能化、集成化方向发展。在高压充放气技术领域，目前高压充气放气系统需要多人协同配合工作，效率低；数据监测需要人员实时判读，不够智能；充气放气系统阀门种类多、操作顺序复杂，人员操作容错率不高；高压充气放气系统涉及高压设备操作，危险性高。

尤其在航空航天领域，地面设备、在轨载荷均涉及较多高压气瓶的充气和排放操作；并且随着载人航天技术的发展，空间站、深空探测领域的不断拓展，后续将有不少任务由航天员在轨完成，任何一个差错都可能引发航天员的伤亡或飞行器的损坏，关系任务成败。急需一种安全性高、智能化、操作简便的高压充气放气系统。

发明内容

本发明为了解决现有技术问题中的一种或几种，提供了一种航天自动化高压充放气系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种航天自动化高压充放气系统，包括加装气模块、驱动气模块和控制模块；所述加装气模块包括第一标准气瓶、目标气瓶以及加装气管路，所述加装气管路上设有增压泵；所述加装气管路两端分别连接所述第一标准气瓶和目标气瓶，并用于将第一标准气瓶中的气体加装到目标气瓶；所述驱动气模块通过驱动气管路与所述增压泵连接；

所述加装气管路上设有压力检测组件、压力调节组件、温度检测组件以及温度调节机构，所述压力检测组件用于采集所述加装气管路内的第一气体压力信号并发送至控制模块，所述温度检测组件用于采集所述加装气管路的温度信号并发送至控制模块；

所述控制模块根据所述第一气体压力信号实时计算充气压力变化率，并通过控制所述压力调节组件使所述加装气管路的充气压力变化率在预设安全范围内；所述控制模块还根据所述温度信号控制所述温度调节机构运行，调控所述加装气管路的温度在预设温度范围内。

本发明的有益效果是：本发明的航天自动化高压充放气系统，能够自动调控加装气管路的充气速率，安全性高，具有智能化、自动化，应用于航天领域，可提高航天员操作安全性，并解放航天员操作任务，节约操作时间，能极大的节约任务成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述加装气管路上还设有第一流量传感器和第一流量调节阀，所述第一流量传感器用于采集所述加装气管路内的第一气体流量信号并发送至控制模块；所述控制模块根据所述充气压力变化率以及所述第一气体流量信号控制所述第一流量调节阀的开度，使所述加装气管路的充气压力变化率在预设安全范围内的同时，所述加装气管路的气体流量在充气流量安全范围内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置第一流量传感器和第一流量调节阀，可以对加装气管路上的流量进行监控，可以根据第一气体压力信号计算得到的充气压力变化率以及流量传感器采集的气体流量信号的大小，来调整第一流量调节阀的开度大小，进一步将充气压力变化率维持到预设安全范围。例如，当充气压力过大或第一流量传感器检测的流量太大时，减小第一流量调节阀开度，进而减小加装气管路上的气体流量和充气压力，最终使充气压力变化率即充装速率维持在稳定理想范围内。