专利名称：大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术的制作方法
技术领域：
本发明真空抽气技术属于空间环境模拟领域，具体来说，涉及大型空间环境模拟器高真空抽气技术，以用于空间环境模拟器试验真空的获得。
背景技术：
大型空间环境模拟器主要模拟空间的真空、冷黑等环境，用于卫星、飞船等航天器进行热真空、热平衡试验的地面设备。真空度是空间环境模拟器试验的重要参数之一，航天器的空间环境试验真空的获得要求为清洁的高真空。发明的大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术正是为满足这一需要而确立的。目前国内大型空间环境模拟器真空的获得均采用有油污染的粗抽机组，在粗抽管道上增加液氮冷阱减少粗抽机组的返油污染，但不能完全避免油分子进入真空容器内，还增加了设备操作的复杂性，另外分子泵也采用油润滑，也会对容器有一定的油污染，分子泵前级和低温泵前级也均采用油封式机械泵，均为有油真空设备，现KM6、KM;3B设备均采用此种技术。发明的大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术的采用对于空间环境模拟器清洁高真空的获得，提高空间环境模拟器可靠性具有重要的实际工程意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术能够满足航天器热真空、热平衡试验的需要。为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术包括粗抽机组、分子泵机组、低温泵机组， 每种机组均配有相应的阀门、管道、真空规等组成抽气系统，并通过PLC及上位计算机相应软件实现真空抽气全过程的自动控制和测量。真空抽气过程首先是通过粗抽机组进行真空抽气到分子泵的开启压力、分子泵机组进行真空抽气到低温泵的开启压力，最后由低温泵进行抽气至试验真空度并维持真空至试验结束。其中粗抽机组采用国际上先进的无油干泵罗茨泵机组，通过相应的阀门、管道、真空规组成粗抽系统，实现大型空间环境模拟器从大气到10 以下真空度的获得。其中分子泵机组采用国际上先进的磁悬浮分子泵和干泵罗茨泵组成机组，分子泵腔内完全无油，其中低温泵机组采用先进的制冷机低温泵，低温泵前级采用分子泵、干泵罗茨泵组成机组，实现大型空间环境模拟器高真空的获得与维持。
图1是本发明大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术原理图。
具体实施方式
以下介绍的是作为本发明内容的具体实施方式
，下面通过具体实施方式
对本发明内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式
只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术包括粗抽机组、分子泵机组、低温泵机组， 每种机组均配有相应的阀门、管道、真空规等组成抽气系统，并通过PLC及上位计算机相应软件实现真空系统全过程的自动控制和测量。其中粗抽机组采用国际上先进的无油干泵罗茨泵机组，通过相应的阀门、管道、真空规组成粗抽系统，实现大型空间环境模拟器从大气到10 以下真空度的获得，并实现粗抽流程的自动控制。其中分子泵机组采用国际上先进的磁悬浮分子泵和干泵罗茨泵组成机组，分子泵轴承采用磁悬浮轴承，可以实现泵腔内完全无油，其中低温泵机组采用先进的制冷机低温泵，低温泵前级采用分子泵、干泵罗茨泵组成机组，实现大型空间环境模拟器高真空的获得与维持。真空抽气过程是首先开启粗抽口阀门，开启粗抽机组对模拟器进行真空抽气从大气到分子泵的开启压力、然后开启分子泵口阀门，由分子泵机组进行真空抽气到低温泵的开启压力，最后开启低温泵口阀门由低温泵进行高真空抽气至试验真空度并维持真空至试验结束。整个抽气过程采用流程全自动控制，并实现空间环境模拟器无油污染。该发明能够为大型空间环境模拟器清洁真空的获得提供技术手段，提高了提高空间环境模拟器可靠性。尽管上文对本发明的具体实施方式
给予了详细描述和说明，但是应该指明的是， 我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术包括粗抽机组、分子泵机组、低温泵机组，每种机组均配有相应的阀门、管道、真空规等组成抽气系统，通过PLC及上位计算机相应软件实现真空系统全过程的自动控制和测量。大型空间模拟器容积为50立方米以上，高真空不能采用一种类型的泵获得，因此分为几个抽气阶段，首先通过粗抽机组对空间模拟器内进行真空抽气，从大气抽到分子泵的开启压力、然后再由分子泵机组进行真空抽气到低温泵的开启压力，最后由低温泵进行抽气至试验真空度并维持真空至试验结束。该项技术主要用在大型空间环境模拟器的研制中，为航天器试验中提供清洁的高真空试验条件。该项技术不但解决了大型空间模拟器高真空的获得技术问题，并且使得空间模拟器在真空获得过程中实现完全无油污染。
2.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术，其特征在于，通过粗抽机组、分子泵机组、低温泵机组的结合，通过控制抽气程序获得设备的高真空。
3.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术，其特征在于，由粗抽机组、分子泵机组、低温泵机组及相应的阀门、管道、真空规等组成抽气系统，是通过PLC及上位计算机相应软件实现真空系统全过程的自动控制和测量。
4.如权利要求1所述的大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术，其特征在于，粗抽机组、分子泵机组、低温泵机组所选择的真空泵的类型均为泵腔内无油污染的清洁真空设备。
全文摘要
本发明涉及大型空间环境模拟器清洁真空抽气技术。这项技术主要应用于大型空间环境模拟器的研制中，为航天器试验中提供高真空试验条件。要获得大型空间模拟器的高真空，真空系统首先利用新型无油的粗抽机组将真空容器内进行真空抽气到10Pa以下，然后利用涡轮分子泵进行过渡抽气到主泵的启动真空度，最后利用低温泵作为主泵高真空抽气达到设备工作真空度优于1.3×10-3Pa，并维持工作真空度至试验结束，这套高真空抽气技术采用完全无油的真空抽气设备解决了大型空间模拟器清洁高真空的获得问题。
文档编号F04B37/14GK102536735SQ20101059550
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者方燕, 李强, 杨瑞洪, 王军伟, 茹晓勤, 董雷 申请人:北京卫星环境工程研究所