電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)及方法，包括電控隔熱屏安裝底板、熱電偶溫度測量系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、多層隔熱組件、真空低溫容器，分別測量電控隔熱屏多層在打開到不同位置下，電控隔熱屏安裝底板加熱功率和溫度，根據(jù)當(dāng)量發(fā)射率計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算電控隔熱屏安裝底板熱控涂層的當(dāng)量發(fā)射率，獲取T-εeff的關(guān)系。本發(fā)明解決了電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率的測量問題，通過該方法獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為電控隔熱屏和航天器熱控分系統(tǒng)進(jìn)行熱分析計(jì)算建立的電控隔熱屏數(shù)學(xué)模型提供準(zhǔn)確的輸入?yún)?shù)，保證了電控隔熱屏和熱控分系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，為電控隔熱屏在航天器上應(yīng)用提供了技術(shù)支持。
【專利說明】電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測試方法，具體地，涉及衛(wèi)星上使用的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率e #測 試系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，尤其針對目前各種后續(xù)型號衛(wèi)星以及規(guī)劃中的衛(wèi)星，其星 載設(shè)備多、測量精度高、發(fā)熱量大、溫度控制要求高等，以被動控制為主的傳統(tǒng)熱控制手段 已不能完全適應(yīng)，必須通過新型熱控技術(shù)來進(jìn)一步提高系統(tǒng)的主動調(diào)節(jié)能力，改善溫度條 件。電控隔熱屏就是一種新型的熱控技術(shù)，通過機(jī)構(gòu)部分帶動多層的開合，從而控制衛(wèi)星散 熱面面積和散熱能力，改善衛(wèi)星內(nèi)部熱功耗變化和外熱流變化引起的溫度波動。
[0003] 電控隔熱屏多層在不同打開面積（]^、24、34、44、54位置）下的當(dāng)量發(fā)射率￡6；"為 評價(jià)電控隔熱屏散熱性能的唯一技術(shù)指標(biāo)，必須在地面進(jìn)行測試。電控隔熱屏直接安裝在 衛(wèi)星側(cè)板散熱面上，與衛(wèi)星熱耦合，通過電控隔熱屏多層不同的打開面積實(shí)現(xiàn)作為衛(wèi)星散 熱面的變化。衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行熱分析計(jì)算時，需建立電控隔熱屏數(shù)學(xué)模型，以便分 析電控隔熱屏開合變化對衛(wèi)星溫度的影響，預(yù)計(jì)電控隔熱屏的在軌使用效果，為衛(wèi)星熱控 分系統(tǒng)確定合理的設(shè)計(jì)方案以及進(jìn)行電控隔熱屏詳細(xì)設(shè)計(jì)（安裝板散熱面尺寸大?。┨峁?依據(jù)。在整星熱分析計(jì)算時，為簡化計(jì)算工作量，提高計(jì)算速度，對電控隔熱屏數(shù)學(xué)模型一 般采用簡化方法：建立電控隔熱屏安裝板散熱面熱控涂層相同面積的模型，通過當(dāng)量發(fā)射 率h ff進(jìn)行電控隔熱屏面積散熱量等效。因此，若該參數(shù)不準(zhǔn)確，無法準(zhǔn)確地進(jìn)行電控隔熱 屏開合變化對為衛(wèi)星溫度的影響分析，從而無法準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)電控隔熱屏的在軌使用效果。
[0004] 電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率e rff與理論值偏差較大，原因在于：
[0005] 1、當(dāng)電控隔熱屏多層打開時，由于電控隔熱屏多層以及板上的絲桿、螺母、導(dǎo)桿、 支架等零部件的遮擋，導(dǎo)致電控隔熱屏實(shí)際散熱量低于同等面積安裝板白漆的散熱量，且 與多層打開面積和安裝板溫度成正比。
[0006] 2、當(dāng)電控隔熱屏多層關(guān)閉時，由于電控隔熱屏多層間存在減小，導(dǎo)致電控隔熱屏 多層漏熱大于同等面積衛(wèi)星多層的漏熱，且與安裝板溫度成正比。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率的測試 方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種用于進(jìn)行電控隔熱屏在安裝板不同溫度、不 同打開面積時當(dāng)量發(fā)射率測試的方法，從而獲取較為準(zhǔn)確的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率參數(shù)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)，包括電控隔熱屏安裝底 板、熱電偶溫度測量系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、多層隔熱組件、真空低溫容器；
[0009] 熱電偶溫度測量系統(tǒng)包括相連的測溫儀與熱電偶；
[0010] 電加熱系統(tǒng)包括相連的程控電源與電加熱器；
[0011] 電控隔熱屏安裝底板的正面表面為噴涂的白漆，電控隔熱屏安裝底板的反面為包 覆的多層；
[0012] 電控隔熱屏安裝板的反面上均勻粘貼多路電加熱器；
[0013] 電控隔熱屏安裝板的正面上均勻粘貼多個熱電偶，熱電偶用以測量電控隔熱屏安 裝板的溫度，熱電偶安裝位置與電加熱器相對應(yīng)；
[0014] 電控隔熱屏安裝板的反面以及側(cè)邊包覆有多層隔熱組件，以減小試驗(yàn)件輻射漏 執(zhí).
[0015] 電控隔熱屏安裝底板、熱電偶、電加熱器、多層隔熱組件位于真空低溫容器內(nèi)；
[0016] 測溫儀、程控電源位于真空低溫容器外。
[0017] 優(yōu)選地，還包括位于真空低溫容器內(nèi)的試驗(yàn)工裝；
[0018] 電控隔熱屏安裝板安裝在試驗(yàn)工裝上，電控隔熱屏安裝板與試驗(yàn)工裝之間墊隔熱 屏，以減小試驗(yàn)件導(dǎo)熱漏熱；
[0019] 優(yōu)選地，還包括電控隔熱屏以及電控隔熱屏控制器；
[0020] 電控隔熱屏控制器放置于真空低溫容器外，并通過轉(zhuǎn)接電纜與位于真空低溫容器 內(nèi)且安裝于電控隔熱屏安裝底板的電控隔熱屏相連。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試方法，包括如下步驟：
[0022] 步驟A :建立權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)；
[0023] 步驟B :在真空低溫環(huán)境下，通過熱電偶溫度測量系統(tǒng)分別測量電控隔熱屏多層 在打開到不同位置下，電控隔熱屏安裝底板加熱功率和溫度，根據(jù)當(dāng)量發(fā)射率計(jì)算公式進(jìn) 行計(jì)算電控隔熱屏安裝底板熱控涂層的當(dāng)量發(fā)射率，獲取T- e eff的關(guān)系，其中，T表示電控 隔熱屏安裝板溫度，表示電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率。
[0024] 優(yōu)選地，所述不同位置，是指電控隔熱屏分別處于全開、開3/4、開1/2、開1/4、全 關(guān)這幾個位置。
[0025] 優(yōu)選地，在電控隔熱屏處于打開位置時，調(diào)節(jié)各路電加熱器功率，使電控隔熱屏安 裝板溫度分別控制在-40±3°C、-30±3°C、-20±3°C、-10±3°C、0±3°C、10±3°C、20±3°C、 30±3°C。
[0026] 優(yōu)選地，按如下公式進(jìn)行當(dāng)量發(fā)射率計(jì)算和T- e eff擬合：
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)，其特征在于，包括電控隔熱屏安裝底板、熱電 偶溫度測量系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、多層隔熱組件、真空低溫容器； 熱電偶溫度測量系統(tǒng)包括相連的測溫儀與熱電偶； 電加熱系統(tǒng)包括相連的程控電源與電加熱器； 電控隔熱屏安裝底板的正面表面為噴涂的白漆，電控隔熱屏安裝底板的反面為包覆的 多層； 電控隔熱屏安裝板的反面上均勻粘貼多路電加熱器； 電控隔熱屏安裝板的正面上均勻粘貼多個熱電偶，熱電偶用以測量電控隔熱屏安裝板 的溫度，熱電偶安裝位置與電加熱器相對應(yīng)； 電控隔熱屏安裝板的反面以及側(cè)邊包覆有多層隔熱組件，以減小試驗(yàn)件輻射漏熱； 電控隔熱屏安裝底板、熱電偶、電加熱器、多層隔熱組件位于真空低溫容器內(nèi)； 測溫儀、程控電源位于真空低溫容器外。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括位于 真空低溫容器內(nèi)的試驗(yàn)工裝； 電控隔熱屏安裝板安裝在試驗(yàn)工裝上，電控隔熱屏安裝板與試驗(yàn)工裝之間墊隔熱屏， 以減小試驗(yàn)件導(dǎo)熱漏熱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括電控 隔熱屏以及電控隔熱屏控制器； 電控隔熱屏控制器放置于真空低溫容器外，并通過轉(zhuǎn)接電纜與位于真空低溫容器內(nèi)且 安裝于電控隔熱屏安裝底板的電控隔熱屏相連。
4. 一種電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟A :建立權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試系統(tǒng)； 步驟B :在真空低溫環(huán)境下，通過熱電偶溫度測量系統(tǒng)分別測量電控隔熱屏多層在打 開到不同位置下，電控隔熱屏安裝底板加熱功率和溫度，根據(jù)當(dāng)量發(fā)射率計(jì)算公式進(jìn)行計(jì) 算電控隔熱屏安裝底板熱控涂層的當(dāng)量發(fā)射率，獲取T- ε eff的關(guān)系，其中，T表示電控隔熱 屏安裝板溫度，￡#表示電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試方法，其特征在于，所述不同位 置，是指電控隔熱屏分別處于全開、開3/4、開1/2、開1/4、全關(guān)這幾個位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4述的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試方法，其特征在于，在電控 隔熱屏處于打開位置時，調(diào)節(jié)各路電加熱器功率，使電控隔熱屏安裝板溫度分別控制 在-40±3°C、-30±3°C、-20±3°C、_10±3°C、0±3°C、10±3°C、20±3°C、30±3°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電控隔熱屏當(dāng)量發(fā)射率測試方法，其特征在于，按如下公式 進(jìn)行當(dāng)量發(fā)射率計(jì)算和T- ε rff擬合：
式中為電控隔熱屏的凈換熱量；F為散熱面積，〇為玻爾茲曼常數(shù)，T為電控隔 熱屏安裝板溫度。
【文檔編號】G01N25/20GK104374798SQ201410606605
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】胡明亮, 陳菡, 翟載騰, 陸江峰, 劉榮輝, 臘棟 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所