CN107861548A - 一种用于低氧环境试验的控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于低氧环境试验的控制***,包括操作计算机、控制器、控制回路、传感器,其采用分布式I/O架构控制器,满足试验环境压力、氧浓度、温度的闭环控制,并针对多环境参数控制的要求,利用多路独立闭环控制方法,实现了压力、低氧、温度综合环境参数的控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于低氧环境试验的控制***,属于环境试验***控制领域。
背景技术
飞行器在飞行过程中会面临低氧、高温、振动等所产生的气动噪声,复杂的周围环境会引起飞行器结构特性的变化,最终可能导致飞行器结构破坏或控制失稳,从而引起飞行器的飞行失利。随着我国航空航天行业的飞速发展,综合环境试验已越来越广泛的应用于飞机、火箭、卫星以及其它高性能飞行器环境试验中。这其中就包括对低氧环境试验的控制提出了更高的要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术中提出的上述需求,本发明涉及一种用于低氧环境试验的控制***,其采用分布式I/O架构控制器,满足试验环境压力、氧浓度、温度的闭环控制,并针对多环境参数控制的要求,利用多路独立闭环控制方法,实现了压力、低氧、温度综合环境参数的控制。
(二)技术方案
一种用于低氧环境试验的控制***,包括操作计算机、控制器、控制回路、传感器;所述控制器包括控制器主站、控制器从站、从站扩展模块;所述控制回路包括供气压力控制回路、水浴汽化器控制回路、加热模块冷却控制回路、压力控制回路、温度控制回路、氧浓度控制回路;所述传感器包括环境氧浓度传感器、环境温度传感器、环境压力传感器;操作计算机与控制器主站之间通过以太网通讯,控制器主站与控制器从站之间通过以太网通讯,控制器从站与从站扩展模块之间通过接口模块通讯;操作计算机对控制器主站发送试验参数并接收控制器主站发送的试验数据,并将试验数据保存至操作计算机的硬盘内;控制器主站直接控制供气压力控制回路和水浴汽化器控制回路,控制器从站直接控制加热模块冷却控制回路、压力控制回路、温度控制回路、氧浓度控制回路,并接收压力传感器和一部分温度传感器的反馈;从站扩展模块接收氧浓度传感器和另一部分温度传感器的反馈。
其中,供气压力控制回路包括***增压闭环控制和供气管路压力闭环控制两部分;通过向低温液氮储槽内通入氮气实现***增压,低温液氮储槽配有低温液氮储槽压力传感器,实时监测低温液氮储槽内的压力,并将压力信号发送至控制器主站,通过闭环控制算法计算控制量,并将控制信号发送至氮气流量调节装置,调节通入低温液氮储槽内的氮气量,实现***增压闭环控制;氮气通入的管路上安装的氮气管路压力传感器用于监测管路内的氮气压力,控制器主站根据氮气管路压力传感器反馈的压力值,实时调节管路节流装置,达到供气管路压力闭环控制。
其中,水浴汽化器温度控制回路用于调节水浴汽化器内换热介质温度,水浴汽化器内安装的水浴汽化器温度传感器用于监测水浴汽化器内换热介质温度,并反馈至控制器主站,经过闭环控制算法计算后,控制器主站发送控制信号至水浴汽化器功率调节器,控制加热功率,当水浴汽化器内换热介质温度达到目标温度后,停止加热。
其中,加热模块冷却控制回路用于控制电动调节阀调节通入加热模块的氮气量,利用氮气热交换,将试验过程中的加热模块进行冷却;每路氮气配有冷却用氮气压力传感器,冷却用氮气压力传感器将管路内的压力以模拟信号的形式反馈至控制器从站,经控制器从站转换为数字信号后,通过以太网发送至控制器主站进行闭环控制运算,计算得出的控制量再经以太网发送至控制器从站,控制器从站发送控制信号至电动调节阀以调节阀门开度,实现管路稳定压力的功能。
其中,压力控制回路实现试验环境压力闭环控制,试验环境四周布置多个环境压力传感器,环境压力传感器实时监测试验环境压力,并反馈至控制器从站,闭环控制算法选择以压力最大值或压力均值作为闭环控制反馈;控制器从站发送控制信号至环境压力电动调节阀,调节通入试验环境内的氮气,实现试验环境压力稳定的功能。
其中,温度控制回路实现试验环境温度闭环控制,试验加热过程中,环境温度随之升高,对试验环境内的仪器仪表的正常工作产生影响,所以需保证试验环境温度保持在合理范围内;采用低温液氮作为冷却介质,试验环境四周布置多只环境温度传感器,环境温度传感器监测试验环境温度,并反馈至控制器从站和从站扩展模块,以多个温度值的最大值作为闭环控制反馈,调节低温液氮流量调节阀的开度,控制通入试验环境低温液氮量,实现为试验环境降温的功能。
其中,氧浓度控制回路实现试验环境氧浓度的闭环控制,根据试验条件,氧浓度控制回路实时调节试验环境氧浓度含量;试验环境四周布置多个环境氧浓度传感器,且每个排风管路内布置一个环境氧浓度传感器;空气通入管路上安装有电动调节阀,控制通入空气量,通过空气与氮气的混合,调整试验环境氧浓度含量;排气管路安装有排气风机,氧浓度控制回路控制排气风机的排气量,实现调节试验环境氧浓度升降速率的功能。
一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,包括:水浴汽化器加热控制、***增压控制、气体置换控制、加热模块冷却控制、舱内压力控制、舱内氧浓度控制、舱内温度控制;所述控制方法用于飞行器舱环境。
其中,所述水浴汽化器加热控制包括:总闭锁继电器上电,电气回路接通,启动水浴汽化器中间继电器,为电加热管通电,开始加热,远程监测水浴汽化器本体上温度传感器,直至温度传感器显示达到加热温度后,停止水浴汽化器加热。
其中,所述***增压控制包括:首先,控制器发送控制指令至低温液氮储槽气枕增压入口处的低温电动调节阀,控制***进入压力闭环控制,同时发送控制指令至水浴汽化器低温液氮入口处的低温电动调节阀,控制进入水浴汽化器的低温液氮量,从而实现主管路压力闭环控制。
其中,所述气体置换控制包括:控制打开舱体顶部电动蝶阀,同时发送控制指令至置换电动调节阀,由舱内的环境压力传感器实时监测舱内压力值,闭环控制舱内压力;舱内配置了环境氧浓度传感器实时监测舱内的氧浓度;当达到要求的氧浓度时,置换步骤完成。
其中,所述加热模块冷却控制包括:加热模块在加热过程中,需要用常温气体对其进行冷却,但加热模块有耐压要求,通入的气体压力不能过高,所以每个支气路需要通过电动调节阀进行压力闭环控制;控制器根据各路压力设定值,独立闭环控制各气体支路的压力,且支路上安装有压力传感器,作为闭环控制反馈。
其中,所述舱内压力控制包括:试验过程中,要保证舱内为正压,可防止舱外的空气透入舱内;舱内三面墙壁上各布置了一只环境压力传感器,三只环境压力传感器采集舱内压力,并作为压力反馈信号接入控制器。控制器根据试验设定目标压力值,按照闭环控制算法,计算出压力闭环控制量;控制器将控制量转换成控制信号发送至压力调节阀,调节供气量,从而达到调节舱内压力的目的。
其中,所述舱内氧浓度控制包括:氮气环境试验舱通过将氮气通入舱内,将舱内空气置换的方法,实现调整氧浓度的功能;控制***通过调节压缩空气电动调节阀和舱内气体排气调节阀来调整舱内氧浓度;在保证舱内压力恒定的状态下,控制***发送控制信号至排气调节阀和排气风机,控制排气量的大小;同时,控制***的舱内压力闭环控制调整氮气的进气量,使舱内压力保持恒定。当需要提高舱内氧浓度时,该控制***发送一路控制信号至空气进气调节阀,调整空气的进气量,使舱内氧浓度升高。
其中,所述舱内温度控制包括:舱内温度随试验过程会随之升高,需为舱内环境降温;控制***通过调节试验舱内的低温电动调节阀,控制通入舱内的低温液氮量;通入的低温液氮在舱内汽化后,利用汽化潜热将舱内温度降低,达到舱内温度控制的功能。
(三)有益效果
(1)本发明采用多参数控制方法,实现了压力、温度、氧浓度三种环境参数的控制。
(2)本发明中控制***采用分布式主从站架构,合理布局,减少了控制***信号电缆至控制器的距离,同时,也提高了信号的信噪比。
(3)为保证试验环境温度、氧浓度均匀,舱内布置多套被控对象,控制***采用多通道闭环控制,完成对被控对象的调节。
附图说明
图1本发明的一种用于低氧环境试验的控制***示意框图。
其中,1为操作计算机,2为控制器主站,3为供气压力控制回路,4为水浴汽化器控制回路,5为加热模块冷却控制回路,6、压力控制回路,7温度控制回路,8氧浓度控制回路,9从站扩展模块,10为环境氧浓度传感器,11为环境温度传感器,12为环境压力传感器,13为控制器从站。
具体实施方式
本发明的一种用于低氧环境试验的控制***,包括操作计算机1、控制器、控制回路、传感器;所述控制器包括控制器主站2、控制器从站13、从站扩展模块9;所述控制回路包括供气压力控制回路3、水浴汽化器控制回路4、加热模块冷却控制回路5、压力控制回路6、温度控制回路7、氧浓度控制回路8;所述传感器包括环境氧浓度传感器10、环境温度传感器11、环境压力传感器12;操作计算机1与控制器主站2之间通过以太网通讯,控制器主站2与控制器从站13之间通过以太网通讯,控制器从站13与从站扩展模块9之间通过接口模块通讯;操作计算机1对控制器主站2发送试验参数并接收控制器主站2发送的试验数据,并将试验数据保存至操作计算机1的硬盘内;控制器主站2直接控制供气压力控制回路3和水浴汽化器控制回路4,控制器从站13直接控制加热模块冷却控制回路5、压力控制回路6、温度控制回路7、氧浓度控制回路8,并接收压力传感器12和一部分温度传感器11的反馈;从站扩展模块接收氧浓度传感器10和另一部分温度传感器11的反馈。
供气压力控制回路3包括***增压闭环控制和供气管路压力闭环控制两部分。通过向低温液氮储槽内通入氮气实现***增压,低温液氮储槽配有低温液氮储槽压力传感器,实时监测低温液氮储槽内的压力,并将压力信号发送至控制器主站2,通过闭环控制算法计算控制量,并将控制信号发送至氮气流量调节装置,调节通入低温液氮储槽内的氮气量,实现***增压闭环控制;氮气通入的管路上安装的氮气管路压力传感器用于监测管路内的氮气压力,控制器主站2根据氮气管路压力传感器反馈的压力值,实时调节管路节流装置,达到供气管路压力闭环控制。
水浴汽化器温度控制回路4用于调节水浴汽化器内换热介质温度,水浴汽化器内安装的水浴汽化器温度传感器用于监测水浴汽化器内换热介质温度,并反馈至控制器主站2,经过闭环控制算法计算后,控制器主站2发送控制信号至水浴汽化器功率调节器,控制加热功率,当水浴汽化器内换热介质温度达到目标温度后,停止加热。
加热模块冷却控制回路5用于控制电动调节阀调节通入加热模块的氮气量,利用氮气热交换,将试验过程中的加热模块进行冷却。每路氮气配有冷却用氮气压力传感器,冷却用氮气压力传感器将管路内的压力以模拟信号的形式反馈至控制器从站13,经控制器从站13转换为数字信号后,通过以太网发送至控制器主站2进行闭环控制运算,计算得出的控制量再经以太网发送至控制器从站13,控制器从站13发送控制信号至电动调节阀以调节阀门开度,实现管路稳定压力的功能。
压力控制回路6实现试验环境压力闭环控制,试验环境四周布置多个环境压力传感器12,环境压力传感器12实时监测试验环境压力,并反馈至控制器从站13,闭环控制算法选择以压力最大值或压力均值作为闭环控制反馈。控制器从站13发送控制信号至环境压力电动调节阀,调节通入试验环境内的氮气,实现试验环境压力稳定的功能。
温度控制回路7实现试验环境温度闭环控制,试验加热过程中,环境温度随之升高,对试验环境内的仪器仪表的正常工作产生影响,所以需保证试验环境温度保持在合理范围内。采用低温液氮作为冷却介质,试验环境四周布置多只环境温度传感器11,环境温度传感器11监测试验环境温度,并反馈至控制器从站13和从站扩展模块9,以多个温度值的最大值作为闭环控制反馈,调节低温液氮流量调节阀的开度,控制通入试验环境低温液氮量,实现为试验环境降温的功能。
氧浓度控制回路8实现试验环境氧浓度的闭环控制,根据试验条件,氧浓度控制回路8实时调节试验环境氧浓度含量。试验环境四周布置多个环境氧浓度传感器10,且每个排风管路内布置一个环境氧浓度传感器10。空气通入管路上安装有电动调节阀,控制通入空气量,通过空气与氮气的混合,调整试验环境氧浓度含量。排气管路安装有排气风机,氧浓度控制回路8控制排气风机的排气量,实现调节试验环境氧浓度升降速率的功能。
本发明的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,包括:
(1)水浴汽化器加热控制:总闭锁继电器上电,电气回路接通,启动水浴汽化器中间继电器,为电加热管通电,开始加热,远程监测水浴汽化器本体上温度传感器,直至温度传感器显示达到加热温度后,停止水浴汽化器加热。
(2)***增压控制:首先,控制器发送控制指令至低温液氮储槽气枕增压入口处的低温电动调节阀,控制***进入压力闭环控制,同时发送控制指令至水浴汽化器低温液氮入口处的低温电动调节阀,控制进入水浴汽化器的低温液氮量,从而实现主管路压力闭环控制。
(3)气体置换控制:控制打开舱体顶部电动蝶阀,同时发送控制指令至置换电动调节阀,由舱内的环境压力传感器12实时监测舱内压力值,闭环控制舱内压力。舱内配置了环境氧浓度传感器10实时监测舱内的氧浓度。当达到要求的氧浓度时,置换步骤完成。
(4)加热模块冷却控制:加热模块在加热过程中,需要用常温气体对其进行冷却,但加热模块有耐压要求,通入的气体压力不能过高,所以每个支气路需要通过电动调节阀进行压力闭环控制。控制器根据各路压力设定值,独立闭环控制各气体支路的压力,且支路上安装有压力传感器,作为闭环控制反馈。
(5)舱内压力控制:试验过程中,要保证舱内为正压,可防止舱外的空气透入舱内。舱内三面墙壁上各布置了一只环境压力传感器12,三只环境压力传感器12采集舱内压力,并作为压力反馈信号接入控制器。控制器根据试验设定目标压力值,按照闭环控制算法,计算出压力闭环控制量。控制器将控制量转换成控制信号发送至压力调节阀,调节供气量,从而达到调节舱内压力的目的。
(6)舱内氧浓度控制:氮气环境试验舱通过将氮气通入舱内,将舱内空气置换的方法,实现调整氧浓度的功能。控制***通过调节压缩空气电动调节阀和舱内气体排气调节阀来调整舱内氧浓度。在保证舱内压力恒定的状态下,控制***发送控制信号至排气调节阀和排气风机,控制排气量的大小。同时,控制***的舱内压力闭环控制调整氮气的进气量,使舱内压力保持恒定。当需要提高舱内氧浓度时,该控制***发送一路控制信号至空气进气调节阀,调整空气的进气量,使舱内氧浓度升高。
(7)舱内温度控制:舱内温度随试验过程会随之升高,需为舱内环境降温。控制***通过调节试验舱内的低温电动调节阀,控制通入舱内的低温液氮量。通入的低温液氮在舱内汽化后,利用汽化潜热将舱内温度降低,达到舱内温度控制的功能。
Claims (15)
1.一种用于低氧环境试验的控制***,包括操作计算机、控制器、控制回路、传感器;其特征在于,所述控制器包括控制器主站、控制器从站、从站扩展模块;所述控制回路包括供气压力控制回路、水浴汽化器控制回路、加热模块冷却控制回路、压力控制回路、温度控制回路、氧浓度控制回路;所述传感器包括环境氧浓度传感器、环境温度传感器、环境压力传感器;操作计算机与控制器主站之间通过以太网通讯,控制器主站与控制器从站之间通过以太网通讯,控制器从站与从站扩展模块之间通过接口模块通讯;操作计算机对控制器主站发送试验参数并接收控制器主站发送的试验数据,并将试验数据保存至操作计算机的硬盘内;控制器主站直接控制供气压力控制回路和水浴汽化器控制回路,控制器从站直接控制加热模块冷却控制回路、压力控制回路、温度控制回路、氧浓度控制回路,并接收压力传感器和一部分温度传感器的反馈;从站扩展模块接收氧浓度传感器和另一部分温度传感器的反馈。
2.如权利要求1所述的一种用于低氧环境试验的控制***,其特征在于,供气压力控制回路包括***增压闭环控制和供气管路压力闭环控制两部分;通过向低温液氮储槽内通入氮气实现***增压,低温液氮储槽配有低温液氮储槽压力传感器,实时监测低温液氮储槽内的压力,并将压力信号发送至控制器主站,通过闭环控制算法计算控制量,并将控制信号发送至氮气流量调节装置,调节通入低温液氮储槽内的氮气量,实现***增压闭环控制;氮气通入的管路上安装的氮气管路压力传感器用于监测管路内的氮气压力,控制器主站根据氮气管路压力传感器反馈的压力值,实时调节管路节流装置,达到供气管路压力闭环控制。
3.如权利要求1所述的一种用于低氧环境试验的控制***,其特征在于,水浴汽化器温度控制回路用于调节水浴汽化器内换热介质温度,水浴汽化器内安装的水浴汽化器温度传感器用于监测水浴汽化器内换热介质温度,并反馈至控制器主站,经过闭环控制算法计算后,控制器主站发送控制信号至水浴汽化器功率调节器,控制加热功率,当水浴汽化器内换热介质温度达到目标温度后,停止加热。
4.如权利要求1所述的一种用于低氧环境试验的控制***,其特征在于,加热模块冷却控制回路用于控制电动调节阀调节通入加热模块的氮气量,利用氮气热交换,将试验过程中的加热模块进行冷却;每路氮气配有冷却用氮气压力传感器,冷却用氮气压力传感器将管路内的压力以模拟信号的形式反馈至控制器从站,经控制器从站转换为数字信号后,通过以太网发送至控制器主站进行闭环控制运算,计算得出的控制量再经以太网发送至控制器从站,控制器从站发送控制信号至电动调节阀以调节阀门开度,实现管路稳定压力的功能。
5.如权利要求1所述的一种用于低氧环境试验的控制***,其特征在于,压力控制回路实现试验环境压力闭环控制,试验环境四周布置多个环境压力传感器,环境压力传感器实时监测试验环境压力,并反馈至控制器从站,闭环控制算法选择以压力最大值或压力均值作为闭环控制反馈;控制器从站发送控制信号至环境压力电动调节阀,调节通入试验环境内的氮气,实现试验环境压力稳定的功能。
6.如权利要求1所述的一种用于低氧环境试验的控制***,其特征在于,温度控制回路实现试验环境温度闭环控制,试验加热过程中,环境温度随之升高,对试验环境内的仪器仪表的正常工作产生影响,所以需保证试验环境温度保持在合理范围内;采用低温液氮作为冷却介质,试验环境四周布置多只环境温度传感器,环境温度传感器监测试验环境温度,并反馈至控制器从站和从站扩展模块,以多个温度值的最大值作为闭环控制反馈,调节低温液氮流量调节阀的开度,控制通入试验环境低温液氮量,实现为试验环境降温的功能。
7.如权利要求1所述的一种用于低氧环境试验的控制***,其特征在于,氧浓度控制回路实现试验环境氧浓度的闭环控制,根据试验条件,氧浓度控制回路实时调节试验环境氧浓度含量;试验环境四周布置多个环境氧浓度传感器,且每个排风管路内布置一个环境氧浓度传感器;空气通入管路上安装有电动调节阀,控制通入空气量,通过空气与氮气的混合,调整试验环境氧浓度含量;排气管路安装有排气风机,氧浓度控制回路控制排气风机的排气量,实现调节试验环境氧浓度升降速率的功能。
8.一种采用权利要求1~7任一的用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,包括:水浴汽化器加热控制、***增压控制、气体置换控制、加热模块冷却控制、舱内压力控制、舱内氧浓度控制、舱内温度控制;所述控制方法用于飞行器舱环境。
9.如权利要求8所述的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,所述水浴汽化器加热控制包括:总闭锁继电器上电,电气回路接通,启动水浴汽化器中间继电器,为电加热管通电,开始加热,远程监测水浴汽化器本体上温度传感器,直至温度传感器显示达到加热温度后,停止水浴汽化器加热。
10.如权利要求8所述的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,所述***增压控制包括:首先,控制器发送控制指令至低温液氮储槽气枕增压入口处的低温电动调节阀,控制***进入压力闭环控制,同时发送控制指令至水浴汽化器低温液氮入口处的低温电动调节阀,控制进入水浴汽化器的低温液氮量,从而实现主管路压力闭环控制。
11.如权利要求8所述的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,所述气体置换控制包括:控制打开舱体顶部电动蝶阀,同时发送控制指令至置换电动调节阀,由舱内的环境压力传感器实时监测舱内压力值,闭环控制舱内压力;舱内配置了环境氧浓度传感器实时监测舱内的氧浓度;当达到要求的氧浓度时,置换步骤完成。
12.如权利要求8所述的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,所述加热模块冷却控制包括:加热模块在加热过程中,需要用常温气体对其进行冷却,但加热模块有耐压要求,通入的气体压力不能过高,所以每个支气路需要通过电动调节阀进行压力闭环控制;控制器根据各路压力设定值,独立闭环控制各气体支路的压力,且支路上安装有压力传感器,作为闭环控制反馈。
13.如权利要求8所述的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,所述舱内压力控制包括:试验过程中,要保证舱内为正压,可防止舱外的空气透入舱内;舱内三面墙壁上各布置了一只环境压力传感器,三只环境压力传感器采集舱内压力,并作为压力反馈信号接入控制器。控制器根据试验设定目标压力值,按照闭环控制算法,计算出压力闭环控制量;控制器将控制量转换成控制信号发送至压力调节阀,调节供气量,从而达到调节舱内压力的目的。
14.如权利要求8所述的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,所述舱内氧浓度控制包括:氮气环境试验舱通过将氮气通入舱内,将舱内空气置换的方法,实现调整氧浓度的功能;控制***通过调节压缩空气电动调节阀和舱内气体排气调节阀来调整舱内氧浓度;在保证舱内压力恒定的状态下,控制***发送控制信号至排气调节阀和排气风机,控制排气量的大小;同时,控制***的舱内压力闭环控制调整氮气的进气量,使舱内压力保持恒定。当需要提高舱内氧浓度时,该控制***发送一路控制信号至空气进气调节阀,调整空气的进气量,使舱内氧浓度升高。
15.如权利要求8所述的一种用于低氧环境试验的控制***的控制方法,其特征在于,所述舱内温度控制包括:舱内温度随试验过程会随之升高,需为舱内环境降温;控制***通过调节试验舱内的低温电动调节阀,控制通入舱内的低温液氮量;通入的低温液氮在舱内汽化后,利用汽化潜热将舱内温度降低,达到舱内温度控制的功能。
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---|---|
CN (1) | CN107861548A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108671969A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-10-19 | 北京强度环境研究所 | 气体置换装置 |
CN109178357A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-11 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种空间生命保障装置 |
CN109620597A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-16 | 济南昆仲信息科技有限公司 | 可设定并自动控制气压及氧含量的低气压实验装置 |
CN110667882A (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-10 | 北京动力机械研究所 | 用于模拟飞行器发动机主动冷却通道的试验件的设计方法 |
CN112856665A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 天津森罗科技股份有限公司 | 一种低氧训练房供气***及方法 |
CN113804381A (zh) * | 2021-11-18 | 2021-12-17 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种低氧、高温和振动综合环境试验*** |
CN114674546A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-06-28 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试用复杂热场下曲面结构高温热强度实验方法 |
CN114858400A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-05 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 一种高压差承压环境控制仪器舱及方法 |
Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5590852A (en) * | 1993-08-31 | 1997-01-07 | Alliedsignal Inc. | Apparatus for controlling the partial pressure of oxygen in an aircraft cabin |
JP2004343447A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Shinko Mex Co Ltd | 環境監視装置 |
CN101751024A (zh) * | 2008-12-12 | 2010-06-23 | 北京航空航天大学 | 一种集散式环境参数的测控***及方法 |
RU2395435C1 (ru) * | 2009-02-05 | 2010-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" | Способ и устройство для термостатирования космических объектов и отсеков ракетоносителей |
CN101813954A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-08-25 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种高温变率温湿度环境试验控制方法及装置 |
WO2011062942A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | Pacecontrols, Llc | Controller for automatic control and optimization of duty cycled hvac&r equipment, and systems and methods using same |
CN103204251A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-07-17 | 北京卫星环境工程研究所 | 用于载人航天器地面综合试验的人员代谢模拟*** |
CN103499360A (zh) * | 2013-09-12 | 2014-01-08 | 中北大学 | 分布式环境试验激励参数监测记录仪 |
CN104226383A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-24 | 天津开发区合普工贸有限公司 | 带震摇模拟低气压低氧恶劣环境实验装置 |
RU149566U1 (ru) * | 2014-09-08 | 2015-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство для проведения газодинамических испытаний |
CN104375484A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-25 | 深圳市汇川控制技术有限公司 | 基于CANopen协议的分布式控制*** |
CN204405329U (zh) * | 2014-11-01 | 2015-06-17 | 西安航天动力研究所 | 变推力固体火箭发动机试验用控制*** |
CN105182889A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 深圳市西宝船舶电子有限公司 | 多功能环境模拟舱 |
CN105278511A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-01-27 | 国家电网公司 | 设备间温度智能控制*** |
CN105278570A (zh) * | 2014-05-29 | 2016-01-27 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种贮箱低温综合性能试验压力精度控制装置及方法 |
CN105709865A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-29 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种用于环境试验舱快速置换和排烟的新风*** |
CN205656480U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-10-19 | 江苏拓米洛环境试验设备有限公司 | 一种智能可编程大型环境试验控制器 |
CN106151865A (zh) * | 2015-04-13 | 2016-11-23 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种用于管路低温循环加载试验*** |
EP3103524A1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-12-14 | Opsys LLC | System for providing a hypoxic air atmosphere in an enclosed space |
CN106444946A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-22 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 大型常压热试验***恒压模块 |
CN106647606A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于plc的高超声速推进风洞控制*** |
CN207488868U (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-12 | 北京强度环境研究所 | 一种用于低氧环境试验的控制*** |
-
2017
- 2017-12-08 CN CN201711290166.1A patent/CN107861548A/zh active Pending
Patent Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5590852A (en) * | 1993-08-31 | 1997-01-07 | Alliedsignal Inc. | Apparatus for controlling the partial pressure of oxygen in an aircraft cabin |
JP2004343447A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Shinko Mex Co Ltd | 環境監視装置 |
CN101751024A (zh) * | 2008-12-12 | 2010-06-23 | 北京航空航天大学 | 一种集散式环境参数的测控***及方法 |
RU2395435C1 (ru) * | 2009-02-05 | 2010-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" | Способ и устройство для термостатирования космических объектов и отсеков ракетоносителей |
WO2011062942A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | Pacecontrols, Llc | Controller for automatic control and optimization of duty cycled hvac&r equipment, and systems and methods using same |
CN101813954A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-08-25 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种高温变率温湿度环境试验控制方法及装置 |
CN103204251A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-07-17 | 北京卫星环境工程研究所 | 用于载人航天器地面综合试验的人员代谢模拟*** |
CN103499360A (zh) * | 2013-09-12 | 2014-01-08 | 中北大学 | 分布式环境试验激励参数监测记录仪 |
CN105278570A (zh) * | 2014-05-29 | 2016-01-27 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种贮箱低温综合性能试验压力精度控制装置及方法 |
CN104226383A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-24 | 天津开发区合普工贸有限公司 | 带震摇模拟低气压低氧恶劣环境实验装置 |
RU149566U1 (ru) * | 2014-09-08 | 2015-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство для проведения газодинамических испытаний |
CN204405329U (zh) * | 2014-11-01 | 2015-06-17 | 西安航天动力研究所 | 变推力固体火箭发动机试验用控制*** |
CN104375484A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-25 | 深圳市汇川控制技术有限公司 | 基于CANopen协议的分布式控制*** |
CN105709865A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-29 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种用于环境试验舱快速置换和排烟的新风*** |
CN106151865A (zh) * | 2015-04-13 | 2016-11-23 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种用于管路低温循环加载试验*** |
EP3103524A1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-12-14 | Opsys LLC | System for providing a hypoxic air atmosphere in an enclosed space |
CN105182889A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 深圳市西宝船舶电子有限公司 | 多功能环境模拟舱 |
CN105278511A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-01-27 | 国家电网公司 | 设备间温度智能控制*** |
CN205656480U (zh) * | 2016-02-02 | 2016-10-19 | 江苏拓米洛环境试验设备有限公司 | 一种智能可编程大型环境试验控制器 |
CN106444946A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-22 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 大型常压热试验***恒压模块 |
CN106647606A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于plc的高超声速推进风洞控制*** |
CN207488868U (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-12 | 北京强度环境研究所 | 一种用于低氧环境试验的控制*** |
Non-Patent Citations (14)
Title |
---|
丁洋等: "综合离心环境试验***中辅助设备的设计", 《强度与环境》 * |
丁洋等: "综合离心环境试验***中辅助设备的设计", 《强度与环境》, vol. 43, no. 01, 30 April 2016 (2016-04-30), pages 60 - 64 * |
周芳等: "超大型综合环境试验***设计", 《导弹与航天运载技术》 * |
周芳等: "超大型综合环境试验***设计", 《导弹与航天运载技术》, no. 03, 30 June 2017 (2017-06-30), pages 97 - 100 * |
徐烈等: "对接综合试验台温度环境模拟分***研制与试验验证", 《低温工程》 * |
徐烈等: "对接综合试验台温度环境模拟分***研制与试验验证", 《低温工程》, no. 05, 31 October 2008 (2008-10-31), pages 16 - 22 * |
李可等: "基于专家PID控制和COM技术的计算机分布式温压测控***", 《计算机应用》 * |
李可等: "基于专家PID控制和COM技术的计算机分布式温压测控***", 《计算机应用》, vol. 27, no. 04, 30 April 2007 (2007-04-30), pages 1003 - 1005 * |
李小柱等: "基于PLC的分布式两级可操作控制***的设计", 《计算机测量与控制》 * |
李小柱等: "基于PLC的分布式两级可操作控制***的设计", 《计算机测量与控制》, vol. 14, no. 02, 28 February 2006 (2006-02-28), pages 219 - 221 * |
李正兵等: "可调低温环境压力传感器校准装置实现", 《火箭推进》 * |
李正兵等: "可调低温环境压力传感器校准装置实现", 《火箭推进》, vol. 42, no. 04, 31 August 2016 (2016-08-31), pages 103 - 109 * |
钱鹏等: "高温环境模拟试验测控***设计及高温控制方法研究", 《计算机测量与控制》 * |
钱鹏等: "高温环境模拟试验测控***设计及高温控制方法研究", 《计算机测量与控制》, vol. 18, no. 11, 30 November 2010 (2010-11-30), pages 2553 - 2554 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108671969A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-10-19 | 北京强度环境研究所 | 气体置换装置 |
CN110667882B (zh) * | 2018-07-02 | 2020-12-25 | 北京动力机械研究所 | 用于模拟飞行器发动机主动冷却通道的试验件的设计方法 |
CN110667882A (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-10 | 北京动力机械研究所 | 用于模拟飞行器发动机主动冷却通道的试验件的设计方法 |
CN109178357A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-11 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种空间生命保障装置 |
CN109178357B (zh) * | 2018-08-30 | 2020-09-11 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种空间生命保障装置 |
CN109620597B (zh) * | 2018-11-27 | 2021-05-28 | 济南昆仲信息科技有限公司 | 可设定并自动控制气压及氧含量的低气压实验装置 |
CN109620597A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-16 | 济南昆仲信息科技有限公司 | 可设定并自动控制气压及氧含量的低气压实验装置 |
CN112856665A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 天津森罗科技股份有限公司 | 一种低氧训练房供气***及方法 |
CN113804381A (zh) * | 2021-11-18 | 2021-12-17 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种低氧、高温和振动综合环境试验*** |
CN113804381B (zh) * | 2021-11-18 | 2022-04-15 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种低氧、高温和振动综合环境试验*** |
CN114674546A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-06-28 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试用复杂热场下曲面结构高温热强度实验方法 |
CN114858400A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-05 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 一种高压差承压环境控制仪器舱及方法 |
CN114858400B (zh) * | 2022-07-05 | 2022-09-23 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 一种高压差承压环境控制仪器舱及方法 |
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