[发明专利]航天器在轨泄漏的非接触式超声定量漏孔大小的确定方法

摘要

本发明公开了一种航天器在轨泄漏的非接触式超声定量漏孔大小的确定方法，包括检漏步骤、漏孔定位步骤以及漏孔大小的确定步骤，其中；检漏判断泄漏存在后才进入第二步骤，确定漏孔中心位置后才进行漏孔评估。该方法是利用超声检漏设备，通过在密封舱体内部壁面进行巡检，来判断漏孔的存在位置和大小，本发明具有使用方便，定量评估，且明确提出了载人航天器超声在轨泄漏定量评估的实施过程，满足在轨环境检漏的需求。

主权项

航天器在轨泄漏的非接触式超声定量漏孔大小的确定方法，包括检漏步骤、漏孔定位步骤以及漏孔大小的确定步骤，其中 1）检漏步骤，利用非接触式的压电式超声传感器对航天器密封舱体进行巡检，检测到的超声信号经放大滤波后，经采样频率为500kHz，采样点数为2048的AD转换实现模数转换，再对所得的时域信号进行20kHz‑80kHz带通滤波，对滤波后的信号进行2048个点的FFT处理，形成频谱；对整个频域的幅度进行幅度最大值判断，记幅度最大值为MAX，且其该最大值对应的频率记为Fmax，对37kHz‑43kHz范围内的幅度进行累加记为SUM1，对55kHz‑65kHz范围内的幅度进行累加记为SUM2，两者的比对记为能优比N，当Fmax落在37kHz‑43kHz之间,且该最大值MAX>0.002的无泄漏阈值，且SUM1≥0.19,且N>1.8阈值，则可判断附近有泄漏发生；否则不满足其中任意条件均判断为无泄漏。 2）漏孔定位，步骤1）判断泄漏有发生时，探测位置并不一定是漏孔的中心位置，此时利用所述的传感器在轨继续以5mm/s的速度沿密封舱壁在原巡检方向继续移动，实时观察其37kHz‑43kHz范围内的幅度变化，并将37kHz‑43kHz频率范围内的每个频率点对应的幅度值进行累加，当该累加值随移动而发生先上升后下降的情况时，则其累加值的极值点处为漏孔中心的最大可疑泄漏位置；而后以该点为起点沿垂直于原移动路线先向上检测60mm后，再向下检测120mm，在这个过程中实时观测所述累加值的变化，出现先上升后下降，存在极 值点时，该点位置即可认定为漏孔中心位置； 3）漏孔大小确定：确定漏孔中心位置后，对检测到的泄漏信号进行FFT变换后得到频谱，频谱中频率在37kHz‑43kHz范围内幅度的最大值记为MAX，对37kHz‑43kHz范围内的幅度进行累加记为SUM1，对55kHz‑65kHz范围内的幅度进行累加记为SUM2，两者的比对记为N，检测距离为L；结合0.3mm～2.0mm之间不同的漏孔在轨条件下的泄漏超声特征频谱，根据SUM1、SUM2、L、N的数值通过查表法进行漏孔大小确定，其中检测距离是超声传感器端面到漏孔中心舱壁处的距离；将检测设备移动到离舱体壁面距离60mm处，记为L=60mm，当0.02V0.05,SUM1>2,则漏孔大小为IV级约为2.0mm。