[发明专利]大型航天器机构常压温度梯度试验系统

摘要

本发明公开了一种大型航天器机构常压温度梯度试验系统，该系统包含常压温度循环设备、设备中设置有温度梯度控制系统、温度测量系统、力学特性测量系统、重力卸载系统等，其中常压温度循环设备提供稳定的背景温度；温度梯度控制系统在其上通过PID算法对试件局部加热产生所设定的温度梯度；温度测量系统包括热电偶及红外热像非接触测温系统，力学特性测量系统包括应变片及非接触形变测量系统。该模拟系统可以在地面常压环境模拟大型航天器机构在轨道的温度梯度并对相应的力、热特性进行测量。本发明为航天器大型机构地面温度梯度模拟提出了新的方法，可使用常压设备对大型航天器机构进行考核，安全性、灵活性高，减少试验花费，提高热试验水平及效率。

主权项

1.大型航天器机构常压温度梯度试验系统，包括常压试验设备、温度测量系统、温度梯度控制系统、力学特性测量系统、重力卸载系统、运动模拟工装及支撑设备，常压试验设备提供对试件及其它系统的支撑、容纳功能并具有±100℃以上的温度模拟范围及3℃/min以上的升降温速率；温度测量系统由温度传感器、电连接器、电缆、参考点、多路转换开关、数据采集设备及采集控制器构成，在大型机构表面及工装固定温度传感器，连接相应电缆后，由外部数据采集设备进行采集，提供500点以上的温度测量能力；温度梯度控制系统由加热装置、电缆、电连接器、程控电源及相应机柜、温度梯度控制器构成，单个机柜及配套电缆实现15路以上的加热能力，控制器对试件温度进行计算，得出各个回路需要的电流；力学特性测量系统主要由应变片、电缆、电连接器及相应采集设备、控制器构成；非接触测量系统包括红外热成像仪、光学形变测量系统，均设置于密封筒体内，通过风机驱动常温空气与之进行对流换热维持其处于工作温度内，重力卸载系统使用悬吊卸载系统，对试件悬挂满足零重力下形变模拟的要求，并进行试件的极端温度零重力展开试验；运动模拟工装及支撑设备安装于容器内，为试件、加热装置、零重力悬吊提供支撑，并为电缆、非接触测温设备提供安装接口。