【技术实现步骤摘要】
真空低温环境下的多测点多回路并行控温系统
本专利技术属于空间环境模拟
,具体涉及一种用于真空低温环境下的多测点多回路的并行控温系统及控温方法。
技术介绍
人造卫星及其他航天器在进入轨道飞行阶段后,长期处于超高真空和超低温环境中,同时受空间外热流环境的影响,为了验证卫星热设计的正确性,保证卫星长期可靠的工作,以及完成各项预定的任务,在研制卫星的过程中,必须按照试验规范的规定,在模拟空间真空、冷黑和外热流环境下对航天器系统级和组件级进行真空热试验。真空热试验过中,温度控制的效果、稳定度、超调幅度、升温速度等,对试验的验证结果的正确性有非常重要的影响。所以控温系统是空间环境模拟器的核心系统之一。由于中大型热真空试验和小型热真空试验自身测点数量和控温回路数量不同,采用两种不同的控制方法实现试验功能。中大型热真空试验,由于测点多和控温回路数量多(测点在200点以上、控温回路在100路以上),所有测点均可作为温度控制反馈点。目前一般采用多功能数字万用表和程控电源进行温度测量和温度控制。可支持各类温度及热流传感器(如热电偶、铂电阻、热敏电阻、黑片热流计、方堡热流计等)。多功能数字万用表和程控电源均采用上位计算机中的软件对仪器进行远程控制、控制计算、数据记录等功能。计算机远程温度控制,试验过程中控制反馈点和加热回路可以灵活调整,控制算法在计算机中进行,可以实现复杂的控制算法。但是,该方法采用多功能万用表串行进行温度测量,一般只有一个或几个测量单元,在测量通道数较多的情况下,需要较长的时间才能完成一个周期的温度测量;控温所需的程控电源需要上位机通过通信协议驱动及状态监 ...
【技术保护点】
适用于运行在真空环境下的多测点多回路的温度并行控制系统,主要由中央控制单元、温度采集单元、分布式控温单元组成;其中,所述中央控制单元:包括人机交互单元、状态监控单元、中央控制接口单元、数据存储单元,所述人机交互单元用于真空低温环境下的多测点多回路的并行控温系统用户指令输入以及系统运行信息和设备状态表格化图形化输出;状态监控单元用于实时监控整个系统的通讯状态、仪器运行状态,定时通过中央控制接口单元向温度采集单元和分布式控温单元发送指令,进行电源状态检测和数据采集仪器状态检测,并接受相应的检测信息、系统通讯状态、仪器运行状态,根据信息进行系统状态判定,识别系统异常情况和超限报警情况,并将判定结果送往人机接口单元,进行系统监控状态实时显示和异常报警;所述温度采集单元,包括温度采集接口单元、数据采集单元、采集状态检测单元;数据采集单元的所有通道均为并行采集,即每个通道均配有相应的AD转换模块,同时进行数据采集;所述分布式控温单元,包括分布式控温接口单元、电源控制单元、控温状态检测单元,分布式控温接口单元用于接收中央控制接口单元所发送的控制指令,并将分布式控温单元所采集的系统运行信息、设备状态信 ...
【技术特征摘要】
1.适用于运行在真空环境下的多测点多回路的温度并行控制系统,主要由中央控制单元、温度采集单元、分布式控温单元组成;其中,所述中央控制单元:包括人机交互单元、状态监控单元、中央控制接口单元、数据存储单元,所述人机交互单元用于真空低温环境下的多测点多回路的并行控温系统用户指令输入以及系统运行信息和设备状态表格化图形化输出;状态监控单元用于实时监控整个系统的通讯状态、仪器运行状态,定时通过中央控制接口单元向温度采集单元和分布式控温单元发送指令,进行电源状态检测和数据采集仪器状态检测,并接受相应的检测信息、系统通讯状态、仪器运行状态,根据信息进行系统状态判定,识别系统异常情况和超限报警情况,并将判定结果送往人机接口单元,进行系统监控状态实时显示和异常报警;所述温度采集单元,包括温度采集接口单元、数据采集单元、采集状态检测单元;数据采集单元的所有通道均为并行采集,即每个通道均配有相应的AD转换模块,同时进行数据采集;所述分布式控温单元,包括分布式控温接口单元、电源控制单元、控温状态检测单元,分布式控温接口单元用于接收中央控制接口单元所发送的控制指令,并将分布式控温单元所采集的系统运行信息、设备状态信息、控制过程信息等发送至中央控制单元,同时用于接收温度数据传输单元传输的温度采集单元采集计算的实时温度数据,并将数据传递到电源控制单元,进行相应的电源控制。2.如权利要求1所述的温度并行控制系统,其中,用户指令输入的指令包括数据采集启动指令、控温启动指令、数据采集参数设定、传感器参数设定、控制回路参数设定、报警限设定。3.如权利要求1所述的温度并行控制系统,其中,系统运行信息和设备状态表格化图形化输出包括数据采集参数、控制回路参数、传感器温度数据、电源控制数据、系统监控状态、实时温度数据曲线。4.如权利要求1所述的温度并行控制系统,其中,系统异常包括电源通讯故障、电源输出故障、数据采集仪器通讯故障、数据采集仪器采集故障、传感器失效、加热回路短路、加热回路断路。5.如权利要求1所述的温度并行控制系统,其中,超限报警情况包括温度超限、电流超限、升降温速度超限。6.如权利要求1所述的温度并行控制系统,其中,数据存储单元根据人机交互单元设定的数据存储格式和存储路径,定时保存系统数据。7.如权利要求1所述的温度并行控制系统,其中,温度采集接口单元用于接收中央控制接口单元所发送的控制指令,并将温度采集单元所采集的系统运行信息、设备状态信息、温度数据的信息发送至中央控制单元,同时用于向分布式控温接口单元传递数据采集单元采集计算的温度数据。8.如权利要求1所述的温度并行控制系统,其中,数据采集单元包括数据采集仪器驱动单元、并行驱动单元、传感器拟合单元、仪器寿命单元;其中数据采集仪器驱动单元从人机交互单元获取采集指令、数据采集参数的用户输入指令,根据相应指令和参数,驱动数据采集仪器进行相应通道和相应类型的数据采集,提供传感...
【专利技术属性】
技术研发人员:邵静怡,顾志飞,宁娟,詹海洋,李娜,孙宇,
申请(专利权)人:北京卫星环境工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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