熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天器熱控測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在軌熱控涂層測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]航天器在軌溫度的高低，最終取決于航天器表面熱控涂層的熱輻射性質(zhì)(太陽吸收比、紅外發(fā)射率)。利用涂層監(jiān)測裝置可以實現(xiàn)對在軌熱控涂層輻射參數(shù)的測量，一方面可以獲取常用熱控涂層在軌退化數(shù)據(jù)，對于提高衛(wèi)星的熱分析與熱設(shè)計水平以及衛(wèi)星在軌熱管理具有重要的現(xiàn)實意義，另一方面利用涂層監(jiān)測裝置進行智能熱控涂層空間搭載試驗，獲取智能涂層在軌不同溫度下發(fā)射率變化情況，可為智能涂層在航天領(lǐng)域的推廣應(yīng)用積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。
[0003]20世紀(jì)80年代涂層監(jiān)測裝置曾經(jīng)在地球同步軌道衛(wèi)星東二、東二甲衛(wèi)星上進行搭載，獲得大量涂層退化測試數(shù)據(jù)。近年來，進行過的兩次涂層監(jiān)測裝置在軌搭載試驗均是低軌衛(wèi)星搭載，分別是海洋2號衛(wèi)星(2011年，常用熱控涂層太陽吸收比測試，S781白漆、黑色陽極化、0SR片、單面鍍鋁聚酰亞胺膜)以及實踐9A衛(wèi)星(2012年，智能熱控涂層發(fā)射率測試，智能涂層A/B、黑色陽極化)，上述涂層監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)大體相同，普遍存在敏感片小、零件連接關(guān)系復(fù)雜、內(nèi)部溫度不均等方面的不足，使得漏熱和測量引起的系統(tǒng)誤差較大，測量精度受限。當(dāng)對測量精度有較高要求時，就需要設(shè)計新的用于熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量的涂層監(jiān)測裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種用于熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量的高精度涂層監(jiān)測裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，它包括:杯身、敏感片以及電連接器；
[0006]杯身為扁平式結(jié)構(gòu)，整體分為4個腔室，每個腔室內(nèi)底面中部粘貼杯身熱敏電阻；杯身的外壁粘貼耐高溫F46膜，底面粘貼杯身加熱片后包覆杯身隔熱組件；
[0007]杯身的每個腔室的開口處均設(shè)置有一個敏感片將其封閉，，每個敏感片的背面面向腔室內(nèi)的一面粘貼敏感片加熱片以及敏感片熱敏電阻，并且敏感片的背面后包覆敏感片隔熱組件；敏感片與杯身固定連接，連接面設(shè)有聚酰亞胺隔熱墊進行隔熱；每個敏感片設(shè)置一處接地點通過敏感片接地組件與杯身內(nèi)部的接地點連接接地；4個敏感片面向空間環(huán)境的4個面中1個黑色陽極化處理，其余3個粘貼待測熱控涂層；電連接器與杯身固定連接，并通過電連接器聚酰亞胺隔熱墊進行隔熱；杯身加熱片、杯身熱敏電阻、敏感片加熱片、敏感片熱敏電阻的引線從杯身穿線孔引出后連接至電連接器。
[0008]有益效果:
[0009](1)本發(fā)明采用扁平式構(gòu)型，杯身具有良好的等溫性；杯身與敏感片連接關(guān)系簡單，簡化傳熱路徑，可有效控制漏熱；敏感片尺寸增大，降低了漏熱和測量引起的相對誤差，提高了測量精度；本發(fā)明可實現(xiàn)在軌熱控涂層太陽吸收比與不同溫度下紅外發(fā)射率的雙向測量。
[0010](2)本發(fā)明杯身外側(cè)壁粘貼F46膜，底面粘貼加熱片和熱敏電阻，可以提高杯身在軌的溫度調(diào)節(jié)能力；杯身內(nèi)壁面黑色陽極化處理，可有效減小內(nèi)壁面反射陽光對敏感片產(chǎn)生的附加熱流；杯身底面外側(cè)包覆隔熱組件，可以減小設(shè)備與衛(wèi)星本體間的輻射換熱；敏感片背面粘貼加熱片和熱敏電阻，可以實現(xiàn)在軌熱控涂層溫度調(diào)節(jié)；敏感片背面外側(cè)包覆隔熱組件，可有效降低敏感片與杯身的熱耦合。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為圖1的A-A向剖視圖；
[0013]圖3為杯身正面熱控元件粘貼圖；
[0014]圖4為杯身背面熱控兀件粘貼圖；
[0015]圖5為敏感片背面熱控元件粘貼圖；
[0016]其中:1_杯身、2-杯身加熱片、3_杯身熱敏電阻、4_杯身隔熱組件、5-敏感片、6-敏感片加熱片、7-敏感片熱敏電阻、8-敏感片隔熱組件、9-敏感片接地組件、10-沉頭聚酰亞胺螺釘、11-聚酰亞胺隔熱墊、12-電連接器沉頭螺釘、13-電連接器、14-電連接器聚酰亞胺隔熱墊。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。
[0018]參見附圖1、2，本實施例提供一種熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，它包括:杯身1、敏感片5以及電連接器13 ;
[0019]參見附圖3、4，杯身1為整體鋁合金扁平式結(jié)構(gòu)，分為4個腔室，每個腔室表面黑色陽極化處理，腔室底面中部粘貼杯身熱敏電阻3 ;杯身1的外壁粘貼F46膜，底面粘貼杯身加熱片2并包覆杯身多層隔熱組件4 ;
[0020]參見附圖5，杯身1的每個腔室開口均設(shè)置有一個敏感片5將其封閉，敏感片5尺寸為80.5x80.5mm的方形片狀結(jié)構(gòu)，數(shù)量共有4個，表面可粘貼4片標(biāo)準(zhǔn)尺寸0SR片；每個敏感片5面向腔室內(nèi)的一面粘貼敏感片加熱片6以及敏感片熱敏電阻7，并且敏感片5的背面包覆敏感片隔熱組件8 ;敏感片5通過4個沉頭聚酰亞胺螺釘10與杯身1連接，連接面設(shè)有聚酰亞胺隔熱墊11進行隔熱；每個敏感片5設(shè)置一處接地點通過敏感片接地組件9與杯身1內(nèi)部的接地點連接；4個敏感片5面向空間環(huán)境的4個面中1個黑色陽極化處理，其余3個粘貼待測熱控涂層；
[0021]電連接器13通過4個電連接器沉頭螺釘12與杯身1連接，并通過電連接器聚酰亞胺隔熱墊14進行隔熱；杯身加熱片2、杯身熱敏電阻3、敏感片加熱片6、敏感片熱敏電阻7的引線從杯身1穿線孔引出后連接至電連接器13。
[0022]實際應(yīng)用時，4個敏感片5面向空間環(huán)境一面除1個黑色陽極化處理外，其余3個可粘貼待測熱控涂層，涂層監(jiān)測裝置與整星隔熱連接，電連接器13通過過渡電纜與衛(wèi)星控溫儀聯(lián)系，實現(xiàn)對杯身1和敏感片5的溫度控制。涂層監(jiān)測裝置敏感片半球空間視場內(nèi)盡量避開星外部件遮擋，如無法避開，星外部件可見部分應(yīng)進行發(fā)黑處理。
[0023]在軌測試時，熱控涂層太陽吸收比測試在光照區(qū)進行，杯身1控溫，敏感片5不控溫，根據(jù)熱控涂層在軌遙測溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合地面標(biāo)定試驗中涂層吸收外熱流Q與敏感片溫度T的對應(yīng)曲線，可以得到熱控涂層在軌吸收的外熱流，進而得出熱控涂層在軌太陽吸收比數(shù)據(jù)。智能熱控涂層不同溫度下紅外發(fā)射率測試在陰影區(qū)進行，對敏感片5提供不同檔位額定功率，以調(diào)節(jié)智能涂層溫度，控制杯身1溫度與敏感片5 —致，利用穩(wěn)態(tài)卡計法即可計算出智能熱控涂層在不同溫度下的紅外發(fā)射率。
[0024]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，它包括:杯身(1)、敏感片(5)以及電連接器(13)，其特征在于:所述杯身(1)為扁平式結(jié)構(gòu)，整體分為4個腔室，每個腔室內(nèi)底面中部粘貼杯身熱敏電阻⑶；所述杯身⑴的外壁粘貼耐高溫膜，底面粘貼杯身加熱片⑵后包覆杯身隔熱組件(4); 所述杯身(1)的每個腔室的開口處均設(shè)置有一個所述敏感片(5)將其封閉，每個所述敏感片(5)面向腔室內(nèi)的一面粘貼敏感片加熱片(6)以及敏感片熱敏電阻(7)后包覆敏感片隔熱組件(8);所述敏感片(5)與所述杯身(1)固定連接，連接面設(shè)有聚酰亞胺隔熱墊(11)進行隔熱；每個所述敏感片(5)設(shè)置一處接地點通過敏感片接地組件(9)與所述杯身(1)內(nèi)部的接地點連接；4個所述敏感片(5)面向空間環(huán)境的4個面中1個黑色陽極化處理，其余3個粘貼待測熱控涂層； 所述電連接器(13)與所述杯身(1)固定連接，并通過電連接器聚酰亞胺隔熱墊(14)進行隔熱；所述杯身加熱片(2)、所述杯身熱敏電阻(3)、所述敏感片加熱片(6)、所述敏感片熱敏電阻(7)的引線從所述杯身(1)穿線孔引出后連接至所述電連接器(13)。2.如權(quán)利要求1所述的熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，其特征在于:所述杯身(1)為整體鋁合金結(jié)構(gòu)，每個腔室表面黑色陽極化處理。3.如權(quán)利要求1或2所述的熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，其特征在于:每個所述敏感片(5)為方形片狀結(jié)構(gòu)，尺寸為80.5x80.5mm，表面粘貼4片標(biāo)準(zhǔn)尺寸OSR片。4.如權(quán)利要求1或2所述的熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，其特征在于:所述敏感片(5)通過4個沉頭聚酰亞胺螺釘(10)與所述杯身(1)連接。5.如權(quán)利要求1或2所述的熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，其特征在于:所述杯身(1)的外壁粘貼F46膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及航天器熱控測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在軌熱控涂層測量裝置。熱控涂層輻射參數(shù)在軌測量裝置，它包括：杯身(1)、杯身加熱片(2)、杯身熱敏電阻(3)、杯身隔熱組件(4)、敏感片(5)、敏感片加熱片(6)、敏感片熱敏電阻(7)、敏感片隔熱組件(8)、敏感片接地組件(9)、沉頭聚酰亞胺螺釘(10)、聚酰亞胺隔熱墊(11)、電連接器沉頭螺釘(12)、電連接器(13)、電連接器聚酰亞胺隔熱墊(14)；本發(fā)明采用扁平式構(gòu)型，杯身具有良好的等溫性；杯身與敏感片連接關(guān)系簡單，簡化傳熱路徑，可有效控制漏熱；敏感片尺寸增大，降低了漏熱和測量引起的相對誤差，提高了測量精度。
【IPC分類】G01N25/20
【公開號】CN105319237
【申請?zhí)枴緾N201510757187
【發(fā)明人】楊昌鵬, 趙啟偉, 謝文, 丁汀, 趙欣, 江海, 華誠生
【申請人】北京空間飛行器總體設(shè)計部
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月9日