CN108799598A - 一种时间计算方法、电磁阀控制器、解真空***及方法 - Google Patents

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Abstract

一种解真空***，包括电磁阀控制器，还包括电磁阀、被解真空设备、真空泵、管路和抽气口；所述电磁阀控制器用于检测被解真空设备的真空度，同时控制电磁阀的打开与关闭，和，真空泵的通电与断电。所述管路用于被解真空设备和电磁阀之间的连通；电磁阀通过抽气口与真空泵连通。被解真空设备为红外探测器杜瓦；红外探测器杜瓦安装在卫星平台上。

Description

一种时间计算方法、电磁阀控制器、解真空***及方法
技术领域
本发明涉及一种时间计算方法、电磁阀控制器、解真空***及方法，适用于空间用制冷型红外探测器杜瓦组件，属于卫星技术领域。
背景技术
制冷型红外探测器需要工作在真空低温环境，因此地球大气环境内工作时，需采用真空杜瓦封装结构，该封装结构在空间应用时，由于杜瓦结构内部材料的放气，会降低杜瓦内部真空度，导致红外探测器杜瓦组件静态热负载升高，不利于杜瓦组件的寿命和可靠性。因此，需要在红外遥感载荷发射前，对红外探测器杜瓦进行解真空。目前采用的是两种方式：一种为动态活真空方式，一种为人工解真空。动态活真空方式具体为：红外探测器杜瓦组件由一个杜瓦抽气口与大气连通，探测器杜瓦组件进行制冷前，连接真空泵与抽气口，通过真空泵将杜瓦组件抽至要求真空度，该方式缺点如下：杜瓦组件不密封，容易造成内部芯片及光学元件的污染和多余物；此外红外探测器的加电以及断电后的回温过程必须连接真空泵以保持真空，给测试带来风险与不便。人工解真空方式具体为：红外探测器杜瓦组件出厂为真空密封状态，预留解真空的接口，在发射前，通过人工星上操作，将杜瓦组件解真空。该方式缺点如下：星上解真空操作，引入人工操作风险，影响发射可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种时间计算方法、电磁阀控制器、解真空***及方法，可以实现杜瓦的真空保持以及解真空，提高了杜瓦在空间应用中的寿命和可靠性，防止杜瓦内部污染，降低***级解真空的设计、测试和操作的风险。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种时间计算方法，所述时间计算方法用于监测真空度，所述时间计算方法每间隔时间t检测一次被监测空间的真空度；所述时间t为：
t＝a×exp[100×(Py-Ps)]+t0-a
式中，Py为被监测空间的阈值压强，Ps为被监测空间的实际压强，t0为最小检测间隔时间，a为计算系数。
一种电磁阀控制器，采用上述时间计算方法，当时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出抽真空指令。
一种解真空***，包括上述电磁阀控制器，还包括电磁阀、被解真空设备、真空泵；
所述电磁阀控制器用于控制被解真空设备的真空度，同时控制电磁阀的打开与关闭，和，真空泵的通电与断电。
上述解真空***，当电磁阀控制器收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器输出解真空指令给电磁阀和真空泵，真空泵收到解真空指令后断电，电磁阀收到解真空指令后打开使被解真空设备解真空；当电磁阀控制器未收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器计算监测真空度的时间t，若时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出抽真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到抽真空指令后打开，真空泵收到抽真空指令后通电对被解真空设备进行抽真空；若时间t大于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出保持真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到保持真空指令后关闭，真空泵收到保持真空指令后断电，被解真空设备保持真空。
上述解真空***，所述解真空***还包括管路和抽气口；所述管路用于被解真空设备和电磁阀之间的连通；电磁阀通过抽气口与真空泵连通。
上述解真空***，所述被解真空设备为红外探测器杜瓦。
上述解真空***，所述红外探测器杜瓦安装在卫星平台上。
一种解真空方法，采用上述解真空***，当电磁阀控制器收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器输出解真空指令给电磁阀和真空泵，真空泵收到解真空指令后断电，电磁阀收到解真空指令后打开使被解真空设备解真空；当电磁阀控制器未收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器计算监测真空度的时间t，若时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出抽真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到抽真空指令后打开，真空泵收到抽真空指令后通电对被解真空设备进行抽真空；若时间t大于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出保持真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到保持真空指令后关闭，真空泵收到保持真空指令后断电，被解真空设备保持真空。
上述解真空方法，所述被解真空设备为红外探测器杜瓦。
上述解真空***，所述红外探测器杜瓦安装在卫星平台上。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本发明可以实现杜瓦的真空保持以及解真空的遥控实现，提高杜瓦在空间应用中的寿命和可靠性，降低***级解真空的设计、测试和操作的风险；
(2)本发明的时间计算方法，根据被监测空间的真空度计算检测时间间隔，有效降低了检测次数，有利于降低***功耗，同时能够保证被监测空间的真空度；
(3)本发明的电磁阀控制器在时间间隔计算过程中，预设了最小检测间隔时间，可以保证当被监测空间的实际压强接近被监测空间的阈值压强时，及时的进行抽真空操作，避免了盲目的提高检测频率；
(4)本发明的时间计算方法、电磁阀控制器预设了被监测空间的阈值压强、最小检测间隔时间等参数，可以根据实际需要进行调整，适用的范围和条件更为灵活。
附图说明
图1为本发明解真空***的组成示意图；
图2为本发明解真空***保持真空的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
一种解真空***，如图1所示，包括电磁阀控制器、电磁阀、被解真空设备、真空泵、管路和抽气口；电磁阀有常开和常闭两个状态，由电磁阀控制器控制电磁阀的打开和关闭动作。
所述电磁阀控制器用于控制被解真空设备的真空度，同时控制电磁阀的打开与关闭，和，真空泵的通电与断电。所述管路用于被解真空设备和电磁阀之间的连通；电磁阀通过抽气口与真空泵连通。
本实施例中，所述被解真空设备为红外探测器杜瓦，所述红外探测器杜瓦安装在卫星平台上。杜瓦装配至卫星舱内，真空泵连接至抽气口，通过向电磁阀控制器发送指令，实现电磁阀的打开，打开真空泵对杜瓦进行抽真空，真空度达到使用要求后，通过向电磁阀控制器发送指令，实现电磁阀的关闭，然后真空泵断电。当杜瓦的真空度达到保持时间后，电磁阀控制器检测杜瓦的真空度，真空度不足时重新进行以上抽真空步骤，真空度满足要求时，保持电磁阀关闭，间隔时间t后再次检测杜瓦的真空度，解真空***保持真空的流程如图2所示。
本实施例中，杜瓦及管路内部容积为1L，选用漏率为10-10Pa·m3/s的电磁阀，一次抽真空保持时间为10天以上，可以满足绝大多数测试的测试周期。
一种解真空方法，采用解真空***实现，图2为本发明解真空***保持真空的流程图，当电磁阀控制器收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器输出解真空指令给电磁阀和真空泵，真空泵收到解真空指令后断电，电磁阀收到解真空指令后打开使被解真空设备解真空。
当电磁阀控制器未收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器计算监测真空度的时间t。所述时间t为：
t＝a×exp[100×(Py-Ps)]+t0-a
式中，Py为被监测空间的阈值压强，Ps为被监测空间的实际压强；a为计算系数，由最大检测时间决定。本实施例中的被监测空间的阈值压强Py为10-1Pa，计算系数a取值为6.5。
若时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出抽真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到抽真空指令后打开，真空泵收到抽真空指令后通电对被解真空设备进行抽真空，本实施例中最小检测间隔时间t0取值为3×104s；若时间t大于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出保持真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到保持真空指令后关闭，真空泵收到保持真空指令后断电，被解真空设备保持真空。。电磁阀控制器每间隔时间t检测一次被监测空间的真空度，然后更新时间t的值，以便能够根据被监测空间的实际压强动态调整时间t，即当被监测空间的真空度很高时，时间t的值也大，每次检测真空度的间隔时间就更长，当被监测空间的真空度下降后，时间t的值越小，每次检测真空度的间隔时间就越短，当时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器就输出抽真空指令进行抽真空操作。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种时间计算方法，其特征在于：所述时间计算方法用于监测真空度，所述时间计算方法每间隔时间t检测一次被监测空间的真空度；所述时间t为：
t＝a×exp[100×(Py-Ps)]+t0-a
式中，Py为被监测空间的阈值压强，Ps为被监测空间的实际压强，t0为最小检测间隔时间，a为计算系数。
2.一种电磁阀控制器，其特征在于：采用权利要求1的时间计算方法，当时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出抽真空指令。
3.一种解真空***，其特征在于：包括权利要求2所述的电磁阀控制器，还包括电磁阀、被解真空设备、真空泵；
所述电磁阀控制器用于控制被解真空设备的真空度，同时控制电磁阀的打开与关闭，和，真空泵的通电与断电。
4.根据权利要求3所述的一种解真空***，其特征在于：当电磁阀控制器收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器输出解真空指令给电磁阀和真空泵，真空泵收到解真空指令后断电，电磁阀收到解真空指令后打开使被解真空设备解真空；当电磁阀控制器未收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器计算监测真空度的时间t，若时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出抽真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到抽真空指令后打开，真空泵收到抽真空指令后通电对被解真空设备进行抽真空；若时间t大于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出保持真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到保持真空指令后关闭，真空泵收到保持真空指令后断电，被解真空设备保持真空。
5.根据权利要求3所述的一种解真空***，其特征在于：所述解真空***还包括管路和抽气口；所述管路用于被解真空设备和电磁阀之间的连通；电磁阀通过抽气口与真空泵连通。
6.根据权利要求3所述的一种解真空***，其特征在于：所述被解真空设备为红外探测器杜瓦。
7.根据权利要求6所述的一种解真空***，其特征在于：所述红外探测器杜瓦安装在卫星平台上。
8.一种解真空方法，其特征在于：采用权利要求3的解真空***，当电磁阀控制器收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器输出解真空指令给电磁阀和真空泵，真空泵收到解真空指令后断电，电磁阀收到解真空指令后打开使被解真空设备解真空；当电磁阀控制器未收到外部的解真空指令时，电磁阀控制器计算监测真空度的时间t，若时间t小于等于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出抽真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到抽真空指令后打开，真空泵收到抽真空指令后通电对被解真空设备进行抽真空；若时间t大于最小检测间隔时间t0时，电磁阀控制器输出保持真空指令给电磁阀和真空泵，电磁阀收到保持真空指令后关闭，真空泵收到保持真空指令后断电，被解真空设备保持真空。
9.根据权利要求8所述的一种解真空方法，其特征在于：所述被解真空设备为红外探测器杜瓦。
10.根据权利要求9所述的一种解真空方法，其特征在于：所述红外探测器杜瓦安装在卫星平台上。
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