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?一、設(shè)備的用途及特點：

??月球表面綜合環(huán)境艙主要用于月球表面的高真空狀態(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(shè)備。

??此技術(shù)方案是設(shè)計制造該設(shè)備的依據(jù)之一。此套設(shè)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(shù)方案研制出的設(shè)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(shè)備有以下的一些特點。

??整套設(shè)備真空系統(tǒng)采用低溫泵為主泵，螺桿干泵做前級和預(yù)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(zhǔn)確控制溫度;低溫的獲得采用了獨特的機械制冷技術(shù)，省去了使用液氮制冷時帶來的耗費�？刂葡到y(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(zhǔn)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。
? ? ? ?該設(shè)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(shè)備具有一定的專用性和通用性，是空間環(huán)境模擬試驗必不可少的設(shè)備。

??二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

??按照設(shè)備設(shè)計制造應(yīng)符合GB/T32221-2015 《真空技術(shù)航天器用真空熱環(huán)境模擬試驗設(shè)備 通用技術(shù)條件》

??QJ20126-2012《航天器空間環(huán)境模擬試驗設(shè)備真空容器規(guī)范》

??QJ20127-2012 《航天器空間熱環(huán)境試驗設(shè)備技術(shù)要求》對熱真空試驗箱各項指標(biāo)進行驗收。

??終驗收所需檢具、工具由乙方免費提供，未盡事項按國家標(biāo)準(zhǔn)GJB-150《軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法》驗收。
?

??三、設(shè)備系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo):

??(1)熱沉內(nèi)尺寸：φ1000×1000mm(直段)

??(2)真空箱內(nèi)支架：承載：≥60kg，平臺可滑動，平臺尺寸長×寬為950mm×700mm;

??(3)真空室內(nèi)尺寸：φ1100×1100mm(直段)

??(4)極限空載真空度：≤5×10-5Pa，

??(5)空載真空度：< 1×10-4Pa(室溫)(開插板閥4小時內(nèi)到達)

??(6)帶載真空度 ≤5×10-4Pa，

??(7)抽真空速率：艙內(nèi)常溫環(huán)境下，從常壓到20pa不小于10min,

??從常壓到5×10-4Pa，含負(fù)載≤150min

??(8)試驗溫度范圍：-70℃～+150℃(機械制冷+紅外熱籠)

??(9)溫度變化速率：≥1℃/min(變化速率在驗收試件上測量)

??升溫從-70℃到+85℃全程平均

??降溫從+85℃到-70℃全程平均

??(10)試件發(fā)熱功率：

??(11)溫度均勻度：±3℃(在溫度穩(wěn)定情況、真空狀態(tài)下)

??(12)溫度控制精度：?±1℃(在溫度穩(wěn)定下測量)

??(13)控溫方式：PLC與手動并存，所有操作都在計算機上實現(xiàn)，中央計算機自動指令、計算機自動顯示、自動監(jiān)測、分路自動報警和保護、并有故障自動診斷功能，工控機模塊管理系統(tǒng)，有相應(yīng)的互鎖裝置，可熱議編程做溫度循環(huán)試驗。

??(14)溫度控制點：共20個(其中1個控制點，19個測量點)

??(15)污染度分析：用微量天平測試污染量。天平的頻率：20MHz。

??(16)殘余氣體分析：用四極質(zhì)譜儀監(jiān)測容器內(nèi)的殘余氣體。質(zhì)量范圍：200質(zhì)量數(shù)、H200M(英福康公司)

??(17)低氣壓放電條件：真空范圍1.33Pa常壓處可實現(xiàn)壓力保持。

??(18)設(shè)備噪音：≤75dB(距離地面1.5米，距離控制器1米)預(yù)驗收在現(xiàn)場測
?

??四、設(shè)備配置要求：

??(1)設(shè)備總配置：需配齊所有必備的外設(shè)(循環(huán)水機、氣源、多種法蘭等)

??(2)抽氣系統(tǒng)：

??A 主抽分子泵：3600L/s

??B 前級泵：真空泵德國萊寶或北儀優(yōu)成，

??(德國萊寶工期5個月 質(zhì)保1年，北儀優(yōu)成工期3個月 質(zhì)保2年，可選)

??(4)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

??(5)加熱及制冷系統(tǒng)：采用新技術(shù)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。

??(6)熱沉結(jié)構(gòu)：使用放氣量極小的紫銅或不銹鋼制成，并且熱沉溫度分布均勻。

??(7)真空室： 采用不銹鋼1Cr18Ni9Ti，或其他性能更好的不銹鋼，應(yīng)8mm為宜。

??(8)觀察窗：大門直接200mm 觀察窗。

??(9)內(nèi)部照明：100W

??(10)真空法蘭：在容器兩側(cè)開多個240mm的法蘭。

??(11)測量位置：皮拉尼、電離規(guī)安裝在容器前部。

??(12)容器內(nèi)支架板：支架板的尺寸應(yīng)盡可能大，支架板的受力點應(yīng)在罐體上，冷板可調(diào)平。

??(13)總控制系統(tǒng)：此套設(shè)備為全自動控制系統(tǒng)。

??(14)設(shè)備特點：此設(shè)備為臥式純無油高真空系統(tǒng)。

??(15)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)。
?

??五、控制管理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能要求：

??(1) 控制管理

??通過PLC進行管理，PC機自動控制被試驗品試驗(可任意編程做溫度循環(huán)試驗)。真空分系統(tǒng)、溫度循環(huán)系統(tǒng)、容器復(fù)壓、水循環(huán)系統(tǒng)、測量系統(tǒng)等的全部工作狀態(tài)進行控制管理，并且有脫離計算機的手動控制系統(tǒng)，其功能如下：

??在屏幕上顯示被試品試驗分段曲線和試驗時顯示當(dāng)前試驗在全程中的具體位置，并具有打印功能。

??在屏幕上實時顯示真空分系統(tǒng)各組元的工作狀況圖，疊加數(shù)采獲得的各處真空度，并具有打印功能。

??在屏幕上實時顯示 真空泵干泵、分子泵、閘板閥、放氣閥、低溫再生、電離計烘烤等的操作功能。

??在屏幕上實時顯示低溫泵各類參數(shù)及各類曲線。

??在屏幕上實時顯示各類已發(fā)生的操作事件，具有各分系統(tǒng)故障報警顯示、鳴笛等安全保護措施。

??既能實現(xiàn)真空試驗，又能實現(xiàn)真空、溫度復(fù)合試驗，且真空和溫度均能實現(xiàn)定值控制，并能按要求進行自動記錄溫度值和真空值，同時自動形成圖形，配備USB接口數(shù)據(jù)可以excel文件格式導(dǎo)出。

??(2) 數(shù)據(jù)采集

??配30個Pt-100溫度傳感器，傳感器在試驗中可自由切換控制熱沉、試件溫度。

??設(shè)備控制采用自動控制程序。

??接插柱需要40個，電流10安。

??Y-27接插件共300針。

??實時采集，顯示真空分系統(tǒng)真空容器和其它各處真空度，并疊加在工作狀況圖上，具有打印功能。

??實時采集，顯示被試品不同測點的溫度，具有打印功能。

??對已發(fā)生的各壓力、溫度具有存儲功能，具有打印功能。

??污染量與殘余氣體量動態(tài)曲線實時顯示與輸出。

??軟件具有自主知識產(chǎn)權(quán)，終生免費進行升級與維護。

??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、熱沉、低溫閥門及連接管)

??加熱控溫系統(tǒng)：(加熱籠、加熱電源)

??(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)

??熱真空試驗設(shè)備組成

??2.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(shè)有放置工件的平臺，可以安裝工件。真空罐內(nèi)尺寸φ1100×1100mm(直段部分尺寸),真空容器上開有抽氣口，以便連接抽真空的設(shè)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(shè)備的主要技術(shù)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 。

??3.真空保障系統(tǒng)：

??它是把真空容器抽成真空環(huán)境的設(shè)備，它又分成預(yù)抽系統(tǒng)和主抽系統(tǒng)兩個部分，預(yù)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。

??4.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(fù)溫環(huán)境。正溫和負(fù)溫都通過設(shè)置一個冷背景，通過加熱籠加熱控溫來實現(xiàn)，用戶只需設(shè)定目標(biāo)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。

??5.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(dāng)前的控制狀態(tài)，并負(fù)責(zé)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(yīng)的報警。

??6.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。