The invention provides a water vapor condensation frosting test system which can be used to provide a vacuum and low temperature environment, including a vacuum system, a low temperature system, a water vapor generating device, an image acquisition system and a temperature measurement and acquisition system, and can be used in a high vacuum (10).
【技术实现步骤摘要】
真空低温凝华结霜的测试系统和测试方法
本专利技术属于航天器地面试验验证
，具体涉及用于监视真空低温环境条件下水蒸气凝华现象的测试系统和测试方法，通过本实验系统对高真空、低温条件下的结霜进行测试，能够完成真空低温条件下霜层微观形貌的观测和导热系数的测量。
技术介绍
目前，载人航天器尚未全部实现闭环水循环，在轨运行时会向空间排放一定量的水，而且航天服水升华器也会释放一定量的水蒸气。这些围绕在航天器周围的稀薄水蒸气有可能在航天器低温表面凝华成霜，影响航天器性能，如在散热面凝华会影响航天器热控性能，在光学相机表面凝华会影响光学性能，在机构关节凝华则会影响机构运动。航天器环境模拟设备内部不可避免地存在一定量的水蒸气，因此航天器地面模拟试验时水蒸气遇到低温表面也会产生凝华结霜现象；如果霜层形成在试验件的关键表面，将会影响试验件的原有性能，导致试验结果不准确，甚至是整个试验的失效。由于霜层生长是具有移动边界的、伴随着气固相变的热质迁移过程，其中存在着很多不确定因素，众多学者对结霜现象也都有着自己特定的认识，特别是对霜层结构的认识方面，众多学者提出的模型有很大的差别。因此，...
【技术保护点】
1.真空低温凝华结霜测试系统，包括真空系统、低温系统、水蒸气发生装置、图像采集系统和温度测量采集系统，其中，真空系统由真空容器、真空获得系统和真空测量系统，真空容器内的极限真空度抽至5×10
【技术特征摘要】
1.真空低温凝华结霜测试系统，包括真空系统、低温系统、水蒸气发生装置、图像采集系统和温度测量采集系统，其中，真空系统由真空容器、真空获得系统和真空测量系统，真空容器内的极限真空度抽至5×10-4Pa或更高；低温系统包括液氮供给系统、储液冷盒、加热装置一和PID控制器，来自液氮供给系统的液氮在储液冷盒内充分换热以降低储液冷盒的温度，储液冷盒的四周粘贴加热装置，通过PID控制器调节来液氮供给系统的流量和加热装置的功率，将储液冷盒的表面温度控制在-180～0℃的范围内;水蒸气发生装置由微型密封容器和加热装置二构成，冰块放置在微型密封容器内，并利用容器外壁的加热装置二进行加热，由其提供所需的升华潜热，保证水蒸气能够源源不断地产生；图像采集系统包括体视显微镜、CCD相机、图像采集装置及控制装置，体视显微镜对结霜过程进行放大观测并采用冷光源照明，结霜过程由CCD相机、图像采集装置及控制装置进行拍摄、数据采集及记录，从平行于冷板表面的方向拍摄记录霜层厚度的变化，从垂直于冷板表面的方向拍摄观测结霜初期霜层的形貌特征；温度测量采集系统由温度传感器、电连接器、PLC和模拟量采集模块构成，在结霜表面以及需要测温的部位上固定温度传感器，温度传感器经相应电缆，由模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚永红，郭芹良，王晶，毕研强，林博颖，陈时雨，张丽娜，纪欣言，陶东兴，
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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