一种气压自动校准设备的温度压力调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气压自动校准设备的温度压力调节系统，所述温度压力调节系统包括密闭的空腔、温度调节系统、压力调节系统、散热系统控制器，所述空腔由至少四个侧壁围成，所述温度调节系统包括设置在所述侧壁外壁的半导体制冷单元，所述半导体制冷单元根据通过其的电流方向制冷或制热，所述压力调节系统包括压力补偿装置和与所述空腔连接的真空泵，所述散热系统与所述侧壁接触，所述控制器与所述温度调节系统、所述压力调节系统和所述散热系统连接。本发明专利技术提供的气压自动校准设备的温度压力调节系统利用PLC可编程控制技术、TEC温度控制技术、电容压差仪压力模块技术实现了天空探测器的温度压力自动校准系统。器的温度压力自动校准系统。器的温度压力自动校准系统。

【技术实现步骤摘要】
一种气压自动校准设备的温度压力调节系统


[0001]本专利技术涉及天空探测器组件校准系统，特别涉及一种气压自动校准设备的温度压力调节系统。

技术介绍

[0002]低地球轨道航天器会受到由中性气体(分子和原子)和带电粒子所组成的轨道人气环境的影响。虽然在300至600公里高度范围内，大气密度己十分低，但在航天器运行速度下会产生足够大的相对通量密度，它对航天器所形成的阻力效应,会直接影响航天器的运行轨道、姿态和寿命；而低地球轨道高度范围内高层大气成分要是原子氧，它与航天器表面的相互作用，会造成对航天器表面材料的剥蚀、老化、耗损和污染等影响。因此需要使用探测器进行在轨的直接监测。
[0003]通常采用直接测量压力和温度的方法来获得大气密度，而大气成分则实质上是采用了以四极滤质器为核心的探测器。这些探测器均需在地面上进行标定,取得探测器所必须建立的校准特性，因此建立了超高真空活性气体校准系统，用于O2、N2和He灵敏度的校准(总压和分压)、图样系数的校准、探测器的稳定性研究等。传统的温度、压力校准系统在温度调节方面通常采用干冰降温和电阻加热，在压力调节上采用泵抽降压和加压泵加压，这种系统在测试工作时温度、压力达到设定数值的驰豫时间很长，工作效率低，另外，工作环境充满气化的二氧化碳和高分贝噪音，对工作人员产生较大的身体伤害。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种气压自动校准设备的温度压力调节系统，效率高、可自动校准，不需要工作人员忍受恶劣的工作环境。具体方案如下：
[0005]本专利技术提供了一种气压自动校准设备的温度压力调节系统，所述温度压力调节系统包括
[0006]空腔，所述空腔由至少四个侧壁围成；
[0007]温度调节系统，所述温度调节系统包括设置在所述侧壁外壁的半导体制冷单元，所述半导体制冷单元根据通过其的电流方向制冷或制热；
[0008]压力调节系统，所述压力调节系统包括压力补偿装置和与所述空腔连接的真空泵；
[0009]散热系统，所述散热系统与所述侧壁接触；
[0010]控制器，所述控制器与所述温度调节系统、所述压力调节系统和所述散热系统连接。
[0011]进一步地，所述散热系统包括与冷水机连接的水冷铜管，所述水冷铜管部分地与所述侧壁的外壁接触。
[0012]进一步地，所述半导体制冷单元设置在所述水冷铜管与所述侧壁之间，所述半导体制冷单元的数量为多个，相邻的半导体制冷单元之间设有间隔区。
[0013]进一步地，所述半导体制冷单元呈二级制冷设置。
[0014]进一步地，所述空腔内设置有一个或多个温度传感器，所述温度传感器与所述控制器连接，所述控制器根据所述温度传感器的探测结果调整通过所述半导体制冷单元的电流的大小与方向。
[0015]进一步地，所述压力调节系统包括与所述控制器连接的电容压差仪，所述电容压差仪用于探测所述空腔中的气压，所述控制器根据所述电容压差仪的探测结果对真空泵和所述压力补偿装置进行控制。
[0016]进一步地，所述温度压力调节系统至少包括以下的5个稳定温度校准点：40℃
±
0.2℃、20℃
±
0.2℃、0℃
±
0.2℃、
‑
20℃
±
0.2℃、
‑
35℃
±
0.2℃，以及与所述5个温度校准点分别对应的5个稳定气压校准点：950hPa
±
0.03hPa、700hPa
±
0.03hPa、500hPa
±
0.03hPa、200hPa
±
0.03hPa、5hPa
±
0.03hPa。
[0017]进一步地，所述温度压力调节系统包括第一调节模式，所述第一调节模式为：当所述控制器控制所述温度调节系统使得所述空腔中的温度从第一温度校准点向第二温度校准点变化时，若第一温度校准点高于第二温度校准点，则变化用时为8～12分钟；若第一温度校准点低于所述第二温度校准点，则变化用时为4～6分钟。
[0018]进一步地，所述温度压力调节系统包括第二调节模式，所述第二调节模式为：当所述控制器控制所述温度调节系统使得所述空腔中的温度向第三温度校准点变化时，若空腔中的温度与第三温度校准点之间的温差达到第一阈值，则变化用时1～4分钟。
[0019]进一步地，所述第一阈值为1℃～3℃。
[0020]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果如下：
[0021]A.利用PLC可编程控制技术、TEC温度控制技术、电容压差仪压力模块技术实现了天空探测器的温度压力自动校准系统。
[0022]B.调节温度时有多种调节模式供选择，使得调温调压时温度、气压尽可能分布均匀。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本专利技术实施例提供的温度压力调节系统的局部示意图；
[0025]图2是本专利技术实施例提供的温度压力调节系统的局部俯视图。
[0026]其中，附图标记分别为：1
‑
压力传感器、2
‑
温度传感器、3
‑
水冷铜管、4
‑
半导体制冷单元、5
‑
抽气孔、6
‑
空腔。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0028]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0029]在本专利技术的一个实施例中，如图1、图2所示，提供了一种气压自动校准设备的温度压力调节系统，所述温度压力调节系统包括
[0030]空腔6，所述空腔6由至少四个侧壁围成，在附图1和附图2中，所述空腔6是由下壁和四个侧壁围成的长方体形的空间；在其它一些实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气压自动校准设备的温度压力调节系统，其特征在于，所述温度压力调节系统包括密闭的空腔(6)，所述空腔(6)由至少四个侧壁围成；温度调节系统，所述温度调节系统包括设置在所述侧壁外壁的半导体制冷单元(4)，所述半导体制冷单元(4)根据通过其的电流方向制冷或制热；压力调节系统，所述压力调节系统包括压力补偿装置和与所述空腔连接的真空泵；散热系统，所述散热系统与所述侧壁接触；控制器，所述控制器与所述温度调节系统、所述压力调节系统和所述散热系统连接。2.如权利要求1所述的温度压力调节系统，其特征在于，所述散热系统包括与冷水机连接的水冷铜管(3)，所述水冷铜管(3)部分地与所述侧壁的外壁接触。3.如权利要求2所述的温度压力调节系统，其特征在于，所述半导体制冷单元(4)设置在所述水冷铜管(3)与所述侧壁之间，所述半导体制冷单元(4)的数量为多个，相邻的半导体制冷单元(4)之间设有间隔区，间隔区由绝热材料填充。4.如权利要求1所述的温度压力调节系统，其特征在于：所述半导体制冷单元(4)由外制冷片和内制冷片相叠加而成，所述内制冷片与所述侧壁的外壁接触，所述外制冷片的泵热能力高于所述内制冷片的泵热能力；所述外制冷片的冷面与所述内制冷片的热面相接触，或者，所述外制冷片的热面与所述内制冷片的冷面相接触；所述控制器根据所述内制冷片的工作电压调节所述外制冷片的工作电压。5.如权利要求1所述的温度压力调节系统，其特征在于，所述空腔(6)内设置有一个或多个温度传感器(2)，所述温度传感器(2)与所述控制器连接，所述控制器根据所述温度传感器(2)的探测结果调整通过所述半导体制冷单元(4)的电流的大小与方向。6.如权利要求1所述的温度压力调节系统，其特征在于，所述压力调节系统包括与所述控制器连接的电容压差仪，所述电容压差仪用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏，章于道，刘伟祎，
申请(专利权)人：江阴市赛贝克半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：