航天器包装箱自动配气系统技术方案

本发明专利技术公开了一种航天器包装箱自动配气系统，包括电磁阀、压力传感器、机械压力表、手动阀、减压器以及管道，通过电磁阀、手动阀、减压器的彼此配合，实现航天器包装箱内部气体的稳定控制。本发明专利技术适用于航空、航天、船舶、武器、精密器械、精密电子等产品在包装箱或集装箱内运输过程中自动监测和调控包装箱内的压力范围，并使包装箱箱体免受压力变化带来的损坏，以及免受环境污染。

【技术实现步骤摘要】
航天器包装箱自动配气系统
本专利技术属于航天器包装箱
，具体而言，本专利技术涉及一种航天器包装箱自动配气系统，用于航天器产品在密闭空间保存或运输过程中对包装箱内的压力环境进行监测和控制。
技术介绍
航天器在保存期间和运输过程中需要放置在密封的包装箱内，包装箱内一般会维持0Pa～3000Pa的正压，充入的气体一般为高纯氮气。压力的维持是通过包装箱配气系统完成的。配气系统一端连接航天器包装箱，另一端连接高压高纯氮气源。国内外的航天器总装完成后需要运输至各自的发射基地进行发射。运输过程中需要将产品放入包装箱内，通过包装箱配置的配气系统、空调、减振系统以及环境监测系统，保证包装箱内的温度、湿度、洁净度、力学环境、压力环境等参数均符合航天器存储和运输要求指标。包装箱隔绝了航天器与周围环境的影响，但是包装箱外部压力会随着运输过程中海拔高度变化进行变化，会随着当地大气压变化以及环境温度变化而不断发生变化，使得包装箱内部的压力与包装箱外部的压力存在一定的压力差。如果内外压力差为负压时，包装箱的结构会承受一定压力，严重时会损坏包装箱主体结构，甚至损坏航天器，同时包装箱外部的气体环境气体会渗透进包装箱，污染包装箱内部环境，危害航天器安全。此时需要通过包装箱配气台向包装箱充入洁净空气或高纯氮气，使得包装箱内外部压力维持平衡，或内部略高于包装箱外部的压力。如果包装箱内部压力高于包装箱外部压力超过设计要求的安全阀值，此时需要将包装箱内部的压力通过配气系统给排放出去，保证包装箱结构和航天器产品的安全。由此可以看出，包装箱配气系统对于包装箱内部压力的控制是至关重要的，是航天器和包装箱重要的安全保证。航天器包装箱一般体积较大，在运输过程中包装箱裸露安装在汽车、火车的甲板上，而包装箱的压力变化需要实时监测，操作人员无法在汽车或火车的甲板上进行监测和操作。因此需要包装箱的配气系统具备自动和远程监测、操作的能力，以满足航天器运输需求。另外，包装箱在调试期间或航天器在包装箱内保存期间，需要包装箱配气系统具备操作人员在本地就能完成对包装箱的充放气能力。基于以上内容，目前迫切需要一种操作简单、结构简单、成本低，能够完成航天器包装箱运输过程中对包装箱内部压力进行有效控制的配气系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够满足航天器运输过程中有效控制包装箱内部压力范围的配气系统，该系统具有操作简单、结构简单、成本低、功能完善等特点。本专利技术所提供的航天器包装箱的配气系统，一端通过包装箱上的充/放气口与包装箱连通，另一端通过金属软管将配气系统的充气口与洁净空气或纯氮气源连通，且配气系统还设置有放气口，配气系统中充气口与包装箱充放气口之间设置配气系统充气主管路，沿着充气方向，充气主管路上依次设置气源压力表、气源压力传感器、减压器、减压器下游压力传感器、减压器下游压力表，之后设置并联的手动充气阀和充气电磁阀，再之后配气系统放气管路一端与充气主管路相交并共用充气主管路，另一端连接放气电磁阀；测压管路在配气系统内穿入充气主管路并随充气主管路延伸，其与充气主管路的连接处进行焊接或特殊加工，测压管路一端连接测压压力表和测压压力传感器，另外一端延伸进入包装箱内部并固定在包装箱箱内壁上，测压口与包装箱上的充放气口间距不小于10cm，其中，所有的传感器、减压器、压力表、阀门都与配气系统内的控制单元电连接，并通过线缆受外部的远程控制装置控制。进一步地，当包装箱内压力高于要求值时，通过远程控制装置开启配气系统中的放气电磁阀，对包装箱进行放气，直至包装箱内压力满足要求为止。当包装箱内压力低于要求值时，同样通过远程控制装置开启配气系统中的充气电磁阀，对包装箱进行充气；或者手动打开配气系统中的手动充气阀，对包装箱进行充气，直至包装箱内压力满足要求为止。进一步地，控制单元通过航插接头电连接到远程控制装置上。进一步地，洁净空气或纯氮气源中的气体进入充气主管路之前先通过过滤器进行过滤。进一步地，配气系统主管路与包装箱上的管路之间的连接处为卡箍连接。本专利技术所提供的包装箱配气系统，具有以下特点和优点：1.既能够手动操作充放气，又能够远程操作充放气；2.将充气、放气和测压管路设计合并为一条，优化了管路系统，方便了安装和降低了包装箱配气系统对包装箱机械的要求；3.可以实现包装箱配气系统可以自动对包装箱内的压力状态进行监测和控制功能，无需人员干涉。附图说明图1为本专利技术的包装箱配气系统与包装箱的连接示意图；其中，1、航天器包装箱；2、包装箱上的充/放气口；3、配气系统或简称配气台；4、数据线缆；5、远程控制装置；6、充气金属软管；7、洁净空气或高纯氮气源；8、放气口。图2为本专利技术的包装箱配气系统内部的结构示意图；其中，9、放气电磁阀；10、过滤器；11、气源压力表；12、气源压力传感器；13、减压器；14、减压器下游压力传感器；15、减压器下游压力表；16、手动充气阀；17、控制单元；18、线缆；19、充气电磁阀；20、测压压力表；21、测压压力传感器。图3为本专利技术的包装箱配气系统中管路部分的放大示意图；其中，22、配气系统充气管路；23、配气系统放气管路；24、配气系统测压管路；25、包装箱上的管道。具体实施方式以下介绍的是作为本专利技术所述内容的具体实施方式，下面通过具体实施方式对本专利技术的所述内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为示例本专利技术的不同方面的内容，而不应理解为限制本专利技术范围。参见图1，图1是本专利技术的包装箱配气系统与包装箱之间的连接示意图。本专利技术的包装箱配气系统3固定在航天器包装箱1上，并通过金属软管6与洁净空气或高纯氮气源7连通，以当航天器包装箱1需要充气时，配气系统3将洁净空气或高纯氮气通过充气金属软管6先充入配气系统内。航天器包装箱还具有包装箱上的充/放气口2(该接口的连接连接方式为卡箍)，以当包装箱内气压低时，通过其充入配气系统内的洁净空气或高纯氮气。配气系统内设置控制单元，其通过线缆4与远程控制装置5电连接，当包装箱内的压力高于要求值时，配气系统通过包装箱上的放气口8将包装箱内的气体排出包装箱外，其中远程控制是通过控制装置和数据线缆4实现的。图2是本专利技术的包装箱配气系统内部的结构示意图。充气时，打开洁净空气或高纯氮气7(一般为高压气体)，气体经过金属管道6进入过滤器10。过滤器10将气体中的灰尘、金属屑等多余物进行过滤后，洁净的气体经过气源压力表11和气源压力传感器12，气源的压力值得到显示。通过减压器13将气源压力调降至需求压力值，并通过减压器下游压力传感器14和减压器下游压力表15进行显示。通过打开手动充气阀16或充气电磁阀19，洁净的空气或高纯氮气充入包装箱内。放气时，打开放气电磁阀9，包装箱内的气体由放气口8快速排出至大气环境中。包装箱箱内的压力变化通过测压压力表20和测压压力传感器21进行显示。压力传感和电磁阀通过线缆18连接至控制器17，经过数据线缆4将配气台信息数据输送至远程控制装置5。运输人员通过远程控制装置5就可以远程在线查看包装箱和配气台的相关状态信息，并可以发送控制命令对配气台进行操作，调控包装箱内的压力至要求值。图3为本专利技术的包装箱配气系统中配气台与包装箱充气/放气管路的放大示意图。充压时，经过减压后的气源气体经过配气系统充气管路22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.航天器包装箱的配气系统，一端通过包装箱上的充/放气口与包装箱连通，另一端通过金属软管将配气系统的充气口与洁净空气或纯氮气源连通，且配气系统还设置有放气口，配气系统中充气口与包装箱充放气口之间设置配气系统充气主管路，沿着充气方向，充气主管路上依次设置气源压力表、气源压力传感器、减压器、减压器下游压力传感器、减压器下游压力表，之后设置并联的手动充气阀和充气电磁阀，再之后配气系统放气管路一端与充气主管路相交并共用充气主管路，另一端连接放气电磁阀；测压管路在配气系统内穿入充气主管路并随充气主管路延伸，其与充气主管路的连接处进行焊接或特殊加工，测压管路一端连接测压压力表和测压压力传感器，另外一端延伸进入包装箱内部并固定在包装箱箱内壁上，测压口与包装箱上的充放气口间距不小于10cm，其中， 所有的传感器、减压器、压力表、阀门都与配气系统内的控制单元电连接，并通过线缆受外部的远程控制装置控制。

【技术特征摘要】
1.航天器包装箱的配气系统，一端通过包装箱上的充/放气口与包装箱连通，另一端通过金属软管将配气系统的充气口与洁净空气或纯氮气源连通，且配气系统还设置有放气口，配气系统中充气口与包装箱充放气口之间设置配气系统充气主管路，沿着充气方向，充气主管路上依次设置气源压力表、气源压力传感器、减压器、减压器下游压力传感器、减压器下游压力表，之后设置并联的手动充气阀和充气电磁阀，再之后配气系统放气管路一端与充气主管路相交并共用充气主管路，另一端连接放气电磁阀；测压管路在配气系统内穿入充气主管路并随充气主管路延伸，其与充气主管路的连接处进行焊接或特殊加工，测压管路一端连接测压压力表和测压压力传感器，另外一端延伸进入包装箱内部并固定在包装箱箱内壁上，测压口与包装箱上的充放气口间距不小于10cm，其中，所有的传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦仁超，刘兴悦，喻新发，崔寓淏，孙立臣，洪晓鹏，孟冬辉，李斌，王健，李明利，杨定魁，
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