[发明专利]航天器真空热试验热电偶绝缘故障诊断仪及其诊断方法

说明书

本发明提供了一种航天器真空热试验热电偶绝缘故障诊断仪及其诊断方法，通过测量端，对绝缘不良故障的热电偶作为两极的第一导体、第二导体分别与结构地之间的阻值进行测量与对比，根据比对情况相应算出绝缘不良故障点距离热电偶第一导体或第二导体测量端的位置。本发明诊断结果置信度高、故障定位准确度高。

技术领域

本发明涉及空间飞行器地面试验热工测量领域，具体地，涉及航天器真空热试验热电偶绝缘故障诊断仪及其诊断方法。

背景技术

航天器真空热试验常使用热电偶作为主要温度测量元件，试验在真空罐内进行，热电偶在完成粘贴后，将线束集束引出，焊接接插件通过罐壁法兰转接出罐外。在检查中常遇到热电偶与结构地间绝缘不良(即热电偶回路与罐壁间导通)的情况，如若不及时排除故障，后续关罐后的试验中，经历抽真空及高低温循环后可能发生测温数据不准确，不稳定，甚至断路无信号测温中断的严重后果。因此必须在试验开始前对热电偶绝缘不良问题进行排查处理。

热电偶线束集成后在航天器或载荷结构表面走线，大型航天器热电偶长度甚至可达15m，对故障热电偶线路沿全长度排查费时费力，对于与其他线束捆扎在一起的热电偶，更是无从下手。

专利文献CN108225615A公开了美国罗斯蒙特公司申请的一项短路热电偶诊断的温度变送器组件专利，确定热电偶的电阻并且基于确定的电阻，提供第一导体和第二导体是否在结区之前短路在一起的指示。该组件通过确定测量热电偶电阻小于基线电阻减去第二部分的电阻来提供第一导体和第二导体短路在一起的指示。不适用于航天器真空热试验热电偶与罐壁之间短路的场景。

专利文献CN102901586A公开了日本东芝设备与系统有限公司申请的一项热电偶异常检测系统，通过对从每一热电偶中设置的所述多条热电偶丝获得的所述传输信号进行相互比较来检测所述多个热电偶中的每一热电偶的异常。虽然该专利文献可以检测异常，但是无法对故障位置进行定位。

专利文献CN104807553A公开了宁波奥崎仪表成套设备有限公司申请的一项自诊断热电偶专利，热电偶的正极、负极组成闭合回路，其正极、负极的测量端结合点上连接有公用极，公用极是与正极、负极不同的导体，公用极与正极、负极分别组成闭合回路，每个回路中连接变送器，变送器将回路中的热电势转换为温度值并输入处理器，处理器比较三个回路中的测量值，如果三者不同说明其中的电极发生劣化，处理器还可输出差值大小，当差值超过预设的范围时，可以判断热电偶失效，这样可实现在线时时检测。上述诊断仪器可对热电偶测温的准确性进行检测，对热电偶是否发生劣化进行诊断，但同样无法对故障位置进行定位。

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航天器真空热试验热电偶绝缘故障诊断仪及其诊断方法。

根据本发明提供的一种航天器真空热试验热电偶绝缘故障诊断方法，包括：

通过测量端，对绝缘不良故障的热电偶作为两极的第一导体、第二导体分别与结构地之间的阻值进行测量与对比，根据比对情况相应算出绝缘不良故障点距离热电偶第一导体或第二导体测量端的位置。

优选地，对于含有冰点补偿的热电偶回路，分别测量得到相连热电偶第一导体的H端、相连热电偶第二导体的L端与相连热电偶测量对象的结构地的G端之间的电阻值分别为R_H、R_L；

第一种情况：

R_H-R_L(a_H-a_L)l₀+R₀                      (3)

a_H、a_L分别表示热电偶第一导体、第二导体的阻值线密度；

l₀表示热电偶总长度，第一导体与第二导体长度均为l₀；