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天津偉思實驗儀器科技有限公司
天津偉思實驗儀器科技有限公司
產(chǎn)品型號WS-RZK-3200W
品 牌其他品牌
廠商性質(zhì)生產(chǎn)商
所 在 地天津市
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更新時間：2023-08-16 16:20:03瀏覽次數(shù)：150次
聯(lián)系我時，請告知來自 環(huán)保在線一、設備的用途及特點： 1.用于開展各類空間裝備的熱平衡試驗和熱真空試驗
一、設備的用途及特點：
1.用于開展各類空間裝備的熱平衡試驗和熱真空試驗。
2.基本要求
3.高海拔氣候試驗設備生產(chǎn)廠商有較高的設計、制造能力，國內(nèi)品牌;
4.滿足標準：
QJ 20127 航天器空間熱環(huán)境試驗設備技術要求;
GJB 1033 航天器熱平衡試驗方法;
GJB 1027 運載器、上面級和航天器試驗要求;
GJB 2209 地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器規(guī)范;
GJB 2042 衛(wèi)星電源系統(tǒng)規(guī)范;
QJ 1446 衛(wèi)星熱真空試驗方法。
5.應提供優(yōu)良的售后服務和質(zhì)量保證，自驗收合格之日起，整機質(zhì)保3年。
該設備主要用在高真空狀態(tài)下的高低溫試驗、低氣壓放電試驗，也可作為其他小部件在軌的模擬試驗設備。
6.此技術方案是根據(jù)**中心熱真空試驗設備(機械制冷)技術要求而編寫的。此技術方案是設計制造該設備的依據(jù)之一。此套設備包括五個方面：熱真空模擬容器、真空保障系統(tǒng)、高低溫保障系統(tǒng)、熱真空狀態(tài)控制與顯示系統(tǒng)、輔助配套系統(tǒng)。根據(jù)此技術方案研制出的設備能夠真實地模擬真空空間的冷熱環(huán)境，并能對空間的真空度及溫度進行有效的控制、監(jiān)測和記錄。設備有以下的一些特點。
7.整套設備真空系統(tǒng)采用低溫泵為主泵，螺桿干泵做前級和預抽泵，可以獲得無油試驗要求的工作真空度;溫度控制方面采用機械制冷獲得低溫背景，通過先 進的智能PID溫控儀來控制加熱籠的加熱電流，從而準確控制溫度;低溫的獲得采用了*的機械制冷技術，省去了使用液氮制冷時帶來的耗費。控制系統(tǒng)方面采用工控機和PLC聯(lián)合控制，工控機顯示界面清晰易懂，PLC控制準確可靠，故障診斷簡單。另外還可以根據(jù)用戶的工藝要求，制作不同的溫度曲線配方，存儲在工控機中，在試驗中供用戶選擇調(diào)用，用戶進行試驗操作時易于掌握。總之，該設備真空度高、溫度易于控制且均勻性好、長期運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、并可連續(xù)工作30天以上、操作使用簡單方便。該設備具有一定的專用性和通用性，是空間環(huán)境模擬試驗的設備。
二、設備設計組成部分
1.真空模擬容器(真空室及內(nèi)部支架)
2.真空保障系統(tǒng)(真空泵、閥門、管路及真空測量)
3.溫度保障系統(tǒng)：
低溫制冷系統(tǒng)：(區(qū)域溫度控制制冷機組+液氮制冷、熱沉、低溫閥門及連接管)
加熱控溫系統(tǒng)：(加熱籠、加熱電源)、加熱籠、真空密封加熱電極、變壓器、調(diào)壓模塊、溫度控制箱
4.控制監(jiān)測系統(tǒng)(機柜、工控機、PLC、)。
5.輔助配套系統(tǒng)(氣泵、冷卻循環(huán)水機、污染監(jiān)測)
三、設備系統(tǒng)主要技術指標(摘錄)
真空度參數(shù)
1.主熱沉內(nèi)尺寸：φ2m*4m(長)
2.設備使用環(huán)境：溫度0℃~40℃，濕度≤60%;
3.設備總功耗預計120kw/380V
設備照明系統(tǒng);照明強度不小于200LX，防護等級為IP67
4.控溫平臺：導熱油流程;
5.熱沉內(nèi)表面溫度范圍：≥-150~+160℃
6.工作真空度： ≤1.3×10-3 Pa;(常溫、帶載);
7.空載極限真空度：≤2×10-5 Pa;(低溫，空載);
8.高溫空載真空度：≤ 5×10-4Pa(100℃，3～4h)
9.真空度時間<4h
10.熱真空罐罐體氦質(zhì)譜檢漏總漏率≤1e-9Pa*m3/s;
11.熱沉為室溫時，在高真空泵開始抽氣后4小時內(nèi)，真空罐內(nèi)壓力能達到1.33×10-4Pa
12.1000Pa~1.0Pa區(qū)間可定值保持壓力，從常壓抽至1Pa不大于20min
試驗件溫度
13. 熱沉可控溫度范圍：-150℃~160℃; 液氮制冷+紅外熱籠，也可用機械制冷
建議用機械制冷，能節(jié)省很多的使用成本。
14.溫度顯示精度：0.1℃;
15.溫度波動度：≤±1℃;
16.溫度均勻度：高溫恒溫2h，溫度均勻度±3℃
低溫恒溫2h，溫度均勻度±5℃;
熱沉指標(底板指標)
1.氣氮流程(外熱流)：
熱沉升降溫速率≥1℃/min
熱沉內(nèi)表面溫度范圍：-150~+160℃
熱沉溫度均勻度：±2℃
溫控底板控溫精度：±0.5℃
2.液氮流程：
熱沉溫變速率：≥1℃/min(-150℃~+160℃)。
溫控底板
1. 導熱油控溫流程：
有效控溫區(qū)：1.0×1.2m2 x 2
溫控底板溫度范圍：-75℃～+130℃;
溫控底板溫度均勻度：±2℃;
溫控底板控溫精度：±0.5℃
升降溫速率：熱沉及底板平均變溫速率(-45℃～+85℃范圍內(nèi)升降溫)≥3℃/min;
設備升降溫運行到達端溫后溫度過沖小于2℃，且溫度穩(wěn)定時間<30min;
底板方便拆卸，承重不小于200kg。
2.液氮流程：
熱沉溫變速率：≥3℃/min((-75℃~+130℃)。
配置罐內(nèi)軌道，載重≥1000kg(按照衛(wèi)星凈重500kg計算)，罐內(nèi)掛軌一套承重≥700kg;
四、結(jié)構(gòu)部分
1.試驗艙容器設計為真空容器且結(jié)構(gòu)為臥式圓通形筒體，下面由支撐架支撐，支撐架直接落地
2.真空艙采用臥式不銹鋼真空容器(材料為 SUS304 不銹鋼，厚度16mm)，內(nèi)側(cè)為
鏡面拋光，外側(cè)白色噴塑;真空艙內(nèi)置低壓照明，亮度不小于 200 流明。真空艙內(nèi)置載物平
臺。
配置罐內(nèi)軌道，熱沉內(nèi)設置兩條平行導軌，導軌頂端高度在熱沉中心線以下60cm左右(研制后期進行安全安裝，導軌設計由需方確認)，導軌承重≥3噸。
配置升降載物車，完成試驗件(3噸左右)與導軌之間的安裝對接，
另設導軌，安裝分區(qū)控溫平臺。控溫平臺可拆除，或不影響3噸試驗件進出。
預留至少100路測溫端子給需方備用，測溫端子選型和線長由需方確認
預留至少100路測溫端子給需方備用，測溫端子選型和線長由需方確認
觀察窗尺寸：Φ300mm，(或以客戶要求為準)真空容器前部封頭中心位置安裝1個，罐體一側(cè)垂直于罐體軸線方向安裝一個，便于在試驗過程中觀察容器內(nèi)情況
表面噴涂專用航天黑漆，太陽吸收系數(shù)≥0.90、半球發(fā)射率≥0.90的黑漆，且在100K到150℃溫度范圍內(nèi)不脫落。
冷板上應預留通孔;載物平臺具備抽出功能，可以在54 艙外進行試驗件的裝配。真空容器為臥式圓柱體;
真空容器及內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料均采用優(yōu)質(zhì)0Gr18Ni9不銹鋼制造，外部結(jié)構(gòu)件采用碳素鋼，容器外面采用噴漆處理;
真空容器內(nèi)壁拋光(0.8μm)，壁上開設必要的法蘭孔8個(每側(cè)各4個)，包氮系統(tǒng)進出接口、真空抽氣接口、真空規(guī)接口、溫度測控接口、充氣接口等法蘭。
五、設備配置參數(shù)要求(摘錄)
1.設備總配置：需配齊所有的外設(循環(huán)水機、氣源、多種法蘭等)
2.抽氣系統(tǒng)：
A 主抽分子泵：采用8000L/S抽速的分子泵，在真空度達到10pa時啟動分子泵。
B 前級泵：TRP-36機械泵，機械泵2000L/S的抽速，可抽到2000pa。
C 后級泵：羅茨泵泵180L/S抽速，可抽到10pa，需用1臺。
根據(jù)多年的真空泵使用經(jīng)驗，建議采用國產(chǎn)真空泵，因為國產(chǎn)真空泵技術已經(jīng)非常成熟，而且質(zhì)保時間長，進口的只要用了就沒有質(zhì)保，我覺沒有必要花冤枉錢，真誠建議!
最終尊重客戶意見。
3.真空測量系統(tǒng)：選國內(nèi)質(zhì)量好的皮拉尼、電離計、數(shù)顯真空計
4.加熱及制冷系統(tǒng)：采用的進口制冷水冷壓縮機組，用PID溫控調(diào)節(jié)，采用穩(wěn)定、可靠的控溫方式，即機械制冷+熱籠控溫。其他制冷系統(tǒng)部件均采用良好的部件。
5.熱沉結(jié)構(gòu)：液氮管采用分組方式結(jié)構(gòu)(用整根紫銅管)，下進上出，在罐體圓周上分區(qū)，大門和底部熱沉分別分上下區(qū)，因此整個熱沉分區(qū)進行控溫和調(diào)溫，也可根據(jù)情況非對稱加溫和控溫。液氮管在真空室內(nèi)無焊接接頭。在液氮管外側(cè)加一層屏蔽，液氮進口管路上設有檢漏口，方便檢漏;
6.熱沉上用聚四氟乙烯隔熱墊固定在不銹鋼上并加裝調(diào)心軸承作滾輪，熱沉裝卸時，只要將熱沉連接高低溫接頭卸開便可，對準容器里的軌道，移入或移出容器，方法簡單，便于安裝檢修。大門熱沉做成平面形直管焊接在圓板上，與液氮外流程用金屬軟管(外套不銹鋼絲編織)連接;
6.真空室： 采用不銹鋼1Cr18Ni9Ti，或其他性能更好的不銹鋼，應20mm為宜。
7.觀察窗：大門300mm
8.承內(nèi)壓：≥2MPa;
9.總漏率：≤5×10-9Pa*m3/s
10.內(nèi)部照明：不小于200LX
11.真空法蘭：在容器兩側(cè)開多個240mm的法蘭。(以客戶具體要求為準)
12.測量位置：皮拉尼、電離規(guī)安裝在容器前部。
13.容器內(nèi)支架板：支架板的尺寸應盡可能大，支架板的受力點應在罐體上。
14.總控制系統(tǒng)：此套設備為全自動控制系統(tǒng)。
15.設備特點：此設備為臥式高真空系統(tǒng)。
16.在分子泵抽氣口位置安裝機械冷阱(分子泵只在特殊條件下使用)。
17.運轉(zhuǎn)車的作用是將產(chǎn)品轉(zhuǎn)運至罐內(nèi)。運轉(zhuǎn)車在罐外停放，載物運轉(zhuǎn)車放置在運轉(zhuǎn)車上，然后運轉(zhuǎn)車與罐內(nèi)軌道實現(xiàn)自動對接，載物滑車即可從運轉(zhuǎn)車上推至真空罐工裝車導軌上。
運轉(zhuǎn)車材料用不銹鋼材，做成高低、方向可調(diào)，承重不小于3噸。運轉(zhuǎn)車為桁架結(jié)構(gòu)，用60mm×120mm的矩形不銹鋼方管作框架材料焊接而成，下面有四個限位聚四氟乙烯滾輪，配合支承可實現(xiàn)不同位置的定位和調(diào)平。
18. 載物小車的作用是試件在真空罐外完成準備工作后運送到罐內(nèi)。載物滑車在罐外是停放在與罐內(nèi)軌道一樣高的可升降的運轉(zhuǎn)車上，試驗時移入罐內(nèi)固定支架，載物小車用不銹鋼材做成高低、前后可調(diào)，車上的支架按試件要求設計。小車采用桁架結(jié)構(gòu)，下面有四個限位聚四氟乙烯滾輪，實現(xiàn)不同位置的定位和調(diào)平，小車支架表面均用雙面鍍鋁聚酯膜包覆以減少漏熱。
19. 真空容器內(nèi)上吊掛點設計：真空容器熱沉內(nèi)頂部由10個吊點，單點承重不小于3噸，用于試驗件的吊掛和移動，或試驗時測量裝置、測量線的捆綁固定。10根M24的吊桿與熱沉骨架頂部連接。
20. 人行踏板設計：熱沉內(nèi)的兩側(cè)設有人行踏板，導軌兩側(cè)設有人行踏板，設計時考慮熱沉效果，要求便于快速折疊和拆分，寬度≥400mm，承重能力不低于500Kg/m2。
21.電源總功率不得低于50KW，選擇進口或同質(zhì)量國產(chǎn)的直流電源(帶網(wǎng)口)，電源需根據(jù)試驗環(huán)境可自主控制。
六、真空部分
1.為確?？蛰d極限真空度：≤2×10-5 Pa;(低溫，空載)，高溫空載真空度：≤ 5×10-4Pa(100℃，3～4h)的要求，以做到防止試件受污染。采用德國萊寶干式真空泵和羅茨干泵(德國萊寶、漢鐘)作粗抽系統(tǒng)、磁懸浮分子泵(德國萊寶、住友)作預抽氣機組和低溫泵(萊寶)主抽氣機組三個抽氣分系統(tǒng)組成。特點是抽氣快、真空度高、無污染、無振動。低真空的抽速與低真空泵的抽速和被抽容器的容積有關;高真空的抽氣時間與高真空泵的抽速和真空容器內(nèi)所有東西的出氣量有關。
2.根據(jù)設備溫度覆蓋-150~+160°C的要求，選用液氮制冷、紅外加熱籠提供加熱功率形式來實現(xiàn)設備的溫度控制。溫度保障系統(tǒng)由熱沉、紅外加熱籠、液氮制冷系統(tǒng)、加熱控溫系統(tǒng)及連接管路、低溫閥門組成。
低溫流程圖
3.具備真空度穩(wěn)定控制措施，真空度在全壓力范圍內(nèi)應具備在任意點可停留可保持;
在使用過程中真空度不能過高或過低，方案中詳細描述真空度穩(wěn)定控制方案。
4.真空模擬容器：
它主要用來容納試驗件，并且能造就一個符合試驗條件的真空環(huán)境和溫度環(huán)境，內(nèi)部設有放置工件的平臺，可以安裝工件。,真空容器上開有抽氣口，以便連接抽真空的設備。它還有一些電器方面的接口，以便連接必要的線纜，使真空室內(nèi)的試驗件和真空室外部的儀器能夠很好的連接。真空容器上方還裝有測量真空度的規(guī)管，內(nèi)部有測量溫度的PT100傳感器，以便測量本設備的主要技術參數(shù)(真空度和溫度)。另外還有觀察窗和照明燈，以便觀察內(nèi)部試驗件情況
5.真空保障系統(tǒng)：
它是把真空容器抽成真空環(huán)境的設備，它又分成預抽系統(tǒng)和主抽系統(tǒng)兩個部分，預抽系統(tǒng)將真空室抽成低真空，而后，主抽系統(tǒng)將真空室抽成高真空。它由真空泵、真空閥門和真空管道等組成。
6.溫度保障系統(tǒng)：
它主要用來保證試驗所需的溫度環(huán)境，包括正溫環(huán)境和負溫環(huán)境。正溫和負溫都通過設置一個冷背景，通過加熱籠加熱控溫來實現(xiàn)，用戶只需設定目標溫度即可實現(xiàn)控溫，并能按溫度循環(huán)試驗要求實現(xiàn)循環(huán)控溫。
7.熱真空狀態(tài)控制監(jiān)測系統(tǒng)：
它用來控制真空系統(tǒng)和溫度保障系統(tǒng)的元件的動作，顯示當前的控制狀態(tài)，并負責將真空度、溫度等參數(shù)保存記錄下來，繪制特定曲線，便于直觀了解參數(shù)的變化情況。主要由控制柜和工控機兩個部分組成。
控制系統(tǒng)采用****微型可編程控制器，真空系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)分別用了一個PLC，使各控制系統(tǒng)有一定的獨立性，一旦有問題出現(xiàn)時，可以單獨進行故障診斷和維修。
本系統(tǒng)還可對斷氣，斷水等主要故障進行相應的報警。
8.輔助配套系統(tǒng)：
主要有冷卻水系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)為真空系統(tǒng)的真空泵和溫度保障系統(tǒng)的制冷機組提供冷卻，氣路系統(tǒng)為真空閥門提供氣源動力。
污染監(jiān)測主要監(jiān)測真空室內(nèi)殘余氣體的成分和物體表面的分子沉積量情況。
9.工作方式
本系統(tǒng)采用自增壓開式沸騰工作方式，主要由液氮儲槽、低溫閥門、及管路組成。液氮的供給是靠液氮儲罐自身壓力(0.2MPa)，進入熱沉，依靠液氮在熱沉中沸騰蒸發(fā)進行熱交換，使熱沉處于100K以下低溫狀態(tài)，熱交換后產(chǎn)生的氣體經(jīng)熱沉后被直接排放至大氣。通過電動液氮流量調(diào)節(jié)閥進入熱沉，整個過程采用自動控制包括閥門打開等;采用手動控制系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)，在停電等應急情況下使用，液氮的供給是通過手動閥開關靠液氮儲罐自身壓力(一般≤0.1MPa)進入熱沉。為了避免各支路液氮分配不合理，在熱沉的支路上還設置了電動低溫截止閥(雙通道冗余設計)，各個區(qū)的液氮截止閥可以通過熱沉溫度來控制液氮的通斷，能自動、穩(wěn)定的保持熱沉溫度低于100K，而不浪費液氮。出液口采用氣液分離器，使系統(tǒng)中的液氮減少氣流沖走而造成液氮浪費。
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