專利名稱：一種采用傳感器技術(shù)測試衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用傳感器技術(shù)測試衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法，尤其涉及一種采用微小流量傳感器(也稱為ION推力器極性檢測傳感器)技術(shù)測試推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法。
背景技術(shù)：
采用微小流量傳感器技術(shù)測試推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法任務(wù)源自衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)地面測試設(shè)備的研制，該任務(wù)要求研制一套地面測試設(shè)備適用于衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)的系統(tǒng)測試，包括對衛(wèi)星總裝測試期間推力器安裝極性正確性的檢測等。以往地面檢測推進(jìn)分系統(tǒng)電極性時，傳統(tǒng)的測試方法存在一定的局限性，它完全依靠操作人員用手感應(yīng)推力器有無噴氣動作，無法采集噴氣流量變化曲線。尤其當(dāng)同時進(jìn)
行多臺推力器的極性測試時，需要多名操作人員同時在衛(wèi)星旁用手感應(yīng)推力器有無噴氣動作，從而造成人力、物力和時間的浪費，且有時人手感應(yīng)易因外界環(huán)境及其它因素可能發(fā)生誤判，既無法確保測試的準(zhǔn)確性又不能留下直觀的測試結(jié)果，對于衛(wèi)星測試帶來隱患。目前，國內(nèi)外在測試推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法方面尚未發(fā)表相關(guān)論文。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有測試技術(shù)的不足，提供一種采用傳感器技術(shù)測試推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法，解決了地面檢測推進(jìn)分系統(tǒng)電極性時測試結(jié)果無法直觀采集、測試易出現(xiàn)誤判等問題，大大提高了推進(jìn)分系統(tǒng)測試的準(zhǔn)確性及可靠性。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種采用傳感器技術(shù)測試衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法，其特征在于方法依托的硬件包括用于發(fā)送控制指令及采集測試數(shù)據(jù)的測試設(shè)備和η路傳感器，方法步驟如下(I)安裝η路流量傳感器，具體安裝如下(I. I)將η路流量傳感器分別安裝在衛(wèi)星的η臺ION推力器組件產(chǎn)品上，具體每路安裝將流量傳感器輸入端的導(dǎo)氣管上套連接管后通過安裝法蘭固定在衛(wèi)星ION推力器組件產(chǎn)品的尾噴管的保護(hù)蓋上，二者之間通過聚四氟乙烯墊圈和卡環(huán)密封；(I. 2)將流量傳感器的插頭通過測試電纜與測試設(shè)備相連接，測試設(shè)備的電纜連接至衛(wèi)星上的推進(jìn)電路盒；上述流量傳感器能夠測量O. 2 O. 3MPa壓力下的氣體流量；(2)向上述ION推力器組件產(chǎn)品提供壓力為O. 2 O. 3MPa的氦氣；(3)測試設(shè)備發(fā)出某個推力器開啟的控制指令，衛(wèi)星上的推進(jìn)電路盒接收到控制指令后，驅(qū)動相應(yīng)的推力器閥門開啟，與控制指令對應(yīng)的傳感器輸出信號至測試設(shè)備，測試設(shè)備將接收到的信號繪制噴氣流量變化曲線，并根據(jù)該曲線的變化趨勢判斷推力器的動作是否與相應(yīng)的控制指令一致，若一致，則衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性正確，否則，衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性異常。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點本測試方法具有良好的可操作性、便攜性、敏感度、抗污染能力等特點，且得到的測試結(jié)果更加準(zhǔn)確、直觀，滿足航天測試高可靠性的要求。測試設(shè)備配備了 12路流量傳感器，它們具有外形小巧、敏感度高、拆裝簡便、不易損壞、抗污染、重量輕、可互換、使用壽命長等 特點，可分別安裝在ION推力器組件產(chǎn)品的尾噴管上，這是一種全新的設(shè)計安裝形式。這種測試方法還可以適應(yīng)各種推力器路數(shù)的需求或總裝廠測試項目的需求采用該測試方法可自動采集噴氣流量變化曲線，并在需要的情況下完成數(shù)據(jù)存貯和打印，有效的解決了以往測試推進(jìn)分系統(tǒng)推力器電極性時無法得到準(zhǔn)確、直觀的測試結(jié)果的問題。本發(fā)明可完全取代以往靠操作人員用手感應(yīng)推力器有無噴氣動作的測試方法，解決了因人手感應(yīng)易受外界環(huán)境及其它因素影響可能發(fā)生誤判的問題，提高了測試的準(zhǔn)確性，節(jié)省了人力、物力，提高了測試效率，從根本上消除了測試局限性。


圖I為本發(fā)明的測試方法流程圖；圖2為衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)測試設(shè)備的組成框圖；圖3為本發(fā)明的ION推力器極性檢測傳感器與ION推力器噴管連接安裝關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明噴氣流量變化曲線及采集閥門的動態(tài)特性曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明本發(fā)明方法依托的設(shè)備包括衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)測試設(shè)備和推進(jìn)分系統(tǒng)微小流量傳感器(也稱為ION推力器極性檢測傳感器)。圖2所示為該測試設(shè)備的組成框圖，測試設(shè)備由推進(jìn)分系統(tǒng)測試箱、供電電源、打印機(jī)等組成。測試設(shè)備可模擬向被測產(chǎn)品發(fā)送遙控指令，并接收產(chǎn)品送回的遙測信號。測試設(shè)備經(jīng)過簡單的自檢，就可以投入正常工作。如圖I所示，本發(fā)明具體實現(xiàn)步驟如下(I)安裝傳感器；傳感器要求能夠測量O. 2 O. 3MPa壓力下的氣體流量；目前，衛(wèi)星上配套使用的ION推力器一般為12路，因此，傳感器對應(yīng)使用12路。根據(jù)需要，本例中傳感器選用微小流量傳感器為HONEYWELL的AWM3300V型號。ION推力器極性檢測傳感器2兩端安裝導(dǎo)氣管10，輸入端的導(dǎo)氣管套不易老化的NBR橡膠連接管后通過安裝法蘭5與ION推力器組件產(chǎn)品自帶的尾噴管鋁制保護(hù)蓋8通過2 4枚螺釘4固定在一起，合理設(shè)計了安裝方法，具有良好的可操作性，ION推力器極性檢測傳感器2與ION推力器噴管9連接安裝關(guān)系如圖3所示。ION推力器極性檢測傳感器2與ION推力器組件產(chǎn)品尾噴管9安裝好后，再將每個ION推力器極性檢測傳感器的插頭3通過測試電纜與測試設(shè)備相連接，測試電纜選用自重輕的耐高溫導(dǎo)線，長度大于10m，保證不會因電纜過重或電纜受力而損傷ION推力器組件產(chǎn)品的尾噴管。另外由于ION推力器組件產(chǎn)品自帶的尾噴管保護(hù)蓋8中包含一個聚四氟乙烯的墊圈6以及兩個鋁制卡環(huán)7，可在安裝極性檢測傳感器后對尾噴管噴出的氣體起到密封作用，使氣體只通過傳感器兩端的導(dǎo)氣管10噴出。傳感器的噴氣出口導(dǎo)氣管處配套設(shè)計了保護(hù)帽1，具有一定的抗污染能力。在該傳感器用于測試時取下噴氣出口嘴處的保護(hù)帽，測試結(jié)束后拆下ION推力器極性檢測傳感器時蓋上其噴氣出口嘴處的保護(hù)帽，即可保證傳感器內(nèi)部潔凈，不受污染。(2)將地面測試設(shè)備的電纜按照圖2所示連接至星上推進(jìn)電路盒，確認(rèn)星上推進(jìn)電路盒與星上ION推力器組件產(chǎn)品間電纜連接正確。設(shè)備加電，進(jìn)行設(shè)備自檢。(3)通過地面氣源控制臺、地面管路經(jīng)星上加排閥入口向星上ION推力器組件產(chǎn)品提供壓力為O. 2 O. 3MPa的氦氣。(4)測試設(shè)備發(fā)出某個推力器開啟的控制指令，衛(wèi)星上的推進(jìn)電路盒接收到控制指令后，驅(qū)動相應(yīng)的推力器閥門開啟，與控制指令對應(yīng)的傳感器輸出信號至測試設(shè)備，測試設(shè)備根據(jù)接收到的信號繪制噴氣流量變化曲線，并根據(jù)該曲線的變化趨勢判斷推力器的動作是否與相應(yīng)的控制指令一致，若一致，則衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性正確，否則，衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性異常。例如，測試設(shè)備發(fā)出開啟ION推力器2a的指令，若2a推力器的電極性不正確，則 根據(jù)2a對應(yīng)的傳感器采集到流量信號繪制的一條噴氣流量變化曲線顯示一直為0，此時可以根據(jù)其他所有傳感器采集的流量信號，來進(jìn)一步分析異常原因。每臺ION推力器動作完成后，測試設(shè)備可自動繪制噴氣流量變化曲線(如圖4中曲線a所示)及采集閥門的動態(tài)特性曲線(如圖4中曲線b所示)，并完成數(shù)據(jù)存貯和打印。(5)測試完成后斷開地面測試設(shè)備電源，斷開地面設(shè)備與星上設(shè)備間的電纜連接。關(guān)閉氣源，斷開地面管路與星上管路間的連接。斷開每個ION推力器極性檢測傳感器的插頭與測試電纜間的連接。拆除ION推力器極性檢測傳感器，并恢復(fù)星上ION推力器組件保護(hù)狀態(tài)。發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
權(quán)利要求
1.一種采用傳感器技術(shù)測試衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法，其特征在于方法依托的硬件包括用于發(fā)送控制指令及采集測試數(shù)據(jù)的測試設(shè)備和η路傳感器，方法步驟如下 (1)安裝η路流量傳感器，具體安裝如下 (1.1)將η路流量傳感器分別安裝在衛(wèi)星的η臺ION推力器組件產(chǎn)品上，具體每路安裝將流量傳感器輸入端的導(dǎo)氣管上套連接管后通過安裝法蘭固定在衛(wèi)星ION推力器組件產(chǎn)品的尾噴管的保護(hù)蓋上，二者之間通過聚四氟乙烯墊圈和卡環(huán)密封； (I. 2)將流量傳感器的插頭通過測試電纜與測試設(shè)備相連接，測試設(shè)備的電纜連接至衛(wèi)星上的推進(jìn)電路盒； 上述流量傳感器能夠測量O. 2 O. 3MPa壓力下的氣體流量。
(2)向上述ION推力器組件產(chǎn)品提供壓力為O.2 O. 3Mpa的氦氣； (3)測試設(shè)備發(fā)出某個推力器開啟的控制指令，衛(wèi)星上的推進(jìn)電路盒接收到控制指令后，驅(qū)動相應(yīng)的推力器閥門開啟，與控制指令對應(yīng)的傳感器輸出信號至測試設(shè)備，測試設(shè)備將接收到的信號繪制成噴氣流量變化曲線，并根據(jù)該曲線的變化趨勢判斷推力器的動作是否與相應(yīng)的控制指令一致，若一致，則衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性正確，否則，衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性異常。
全文摘要
一種采用傳感器技術(shù)測試衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性的方法，方法依托的硬件包括用于發(fā)送控制指令及采集測試數(shù)據(jù)的測試設(shè)備和n路傳感器，(1)安裝n路流量傳感器，上述流量傳感器能夠測量0.2～0.3MPa壓力下的氣體流量。(2)向上述10N推力器組件產(chǎn)品提供壓力為0.2～0.3Mpa的氦氣；(3)測試設(shè)備發(fā)出某個推力器開啟的控制指令，衛(wèi)星上的推進(jìn)電路盒接收到控制指令后，驅(qū)動相應(yīng)的推力器閥門開啟，與控制指令對應(yīng)的傳感器輸出信號至測試設(shè)備，測試設(shè)備將接收到的信號繪制成噴氣流量變化曲線，并根據(jù)該曲線的變化趨勢判斷推力器的動作是否與相應(yīng)的控制指令一致，若一致，則衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性正確，否則，衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)電極性異常。
文檔編號G01R31/02GK102944805SQ201210453690
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者王雪婷, 遇巧蘭, 楊曉紅, 白建軍, 任海 申請人:北京控制工程研究所