一种推进剂泄漏自动检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于气体污染物检测和防治领域，尤其涉及一种推进剂泄漏自动检测装置。
【背景技术】
[0002]在我国，作为航天领域内主体液体推进剂的肼类推进剂主要包括无水肼肼(N2H4, Hydrazine，简称 Hz)、甲基餅(CH3NHNH2, Methyl Hydrazine，简称 MMH)、偏二甲餅((CH3) 2NNH2，Unsymmetrical Dimethyl Hydrazine，简称 UDMH)以及它们的混合物，在各种卫星、导弹和运载火箭的发射中应用非常广泛。但肼类推进剂毒性较大，是潜在致癌物，例如偏二甲肼可经皮肤、呼吸道、消化道吸收，引起神经系统、呼吸系统的损伤，其在大气中的衰变产物成分非常复杂。有相当多的研究证明，偏二甲肼及其衰变产物对动物有致癌、致突变、致畸胎作用。而且肼类推进剂易燃、易爆，在其生产、贮存、运输、转注、加注、取样、维修及发射试验等过程中，由于跑、冒、滴、漏以及突发事故等原因极易造成人员中毒甚至着火、爆炸事故，同时对大气、水体、土壤和植被等环境介质造成污染。国家规定肼类燃料在居民区日平均最高容许浓度:肼为0.02mg/m3，甲基肼为0.006mg/m3，偏二甲肼为0.03mg/m3;作业场所空气中最高容许浓度:肼为0.13mg/m3，甲基肼为0.08mg/m3，偏二甲肼为0.5mg/m3。在地面上若作业环境中肼类推进剂气体浓度过高，轻则影响作业人员或周围居民的健康，重则引起爆炸，导致重大事故。在空间中若航天器推进剂储罐中肼类推进剂气体泄露，不仅影响航天人员的生命健康，而且可能导致航天器爆炸，对航天事业造成重大损失。因此，对作业环境中肼类推进剂气体浓度进行现场连续检测，对于保障作业人员健康、防止事故发生，控制环境污染，保证火箭发射、储存安全具有重要意义。目前市面上的检测装置多过于简单，不便于远程操控，存在精度不高，智能化不足。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供一种推进剂泄漏自动检测装置，用于检测特定环境空气中推进剂浓度含量，实时检测环境中推进剂浓度变化，为用户安全工作，采取排风、净化等措施提供依据。
[0004]本发明的推进剂泄漏自动检测装置，其包括:
[0005]取样模块，用于采集待检位置的气体并输出至检测模块；
[0006]检测模块，用于检测取样模块采集的气体并输出气体浓度检测信号给控制模块；
[0007]控制模块，用于根据检测模块的气体浓度检测信号给出控制指令给取样模块、检测模块、污染去除模块，以控制其相应的工作状态；
[0008]污染去除模块，用于根据控制模块的控制指令去除整个推进剂泄漏自动检测装置内的气体；
[0009]其中:
[0010]取样模块，包括多个取样单元，每个取样单元均包括:一个取样室，与取样室分别连接的一个放气阀、多个取样阀、一个取样栗，与多个取样阀一一对应连接的多路取样管路；该取样室外表面的中端安装一片铂电阻，取样室外表面除铂电阻以外的位置缠绕加热带，取样室内部设有安装板；安装板上设有一个温度传感器；
[0011]检测模块，包括粗检单元、精检单元和排气栗，粗检单元用于在O-1OOppm的浓度范围内检测气体，并输出气体浓度检测信号给控制模块；精检单元于在O-1ppm的浓度范围内检测气体，并输出气体浓度检测信号给控制模块；其中，粗检单元和精检单元均包括:检测室，与检测室分别连接的检测电磁阀、检测室抽空阀；检测室内部安装铂电阻和安装板，检测室外壳缠加热带，安装板上设有安装温度传感器、检测传感器和压力传感器(16);排气栗分别与粗检单元的检测室抽空阀、精检单元的检测室抽空阀连接；其中，粗检单元的检测传感器的量程为O?lOOppm，精度0.1ppm,精检单元的检测传感器的量程为O?lppm，精度 0.0lppm ；
[0012]污染去除模块包括:污染去除室，与污染去除室连接的三个污染抽空阀、污染去除电磁阀、压力测量规，安装于污染去除室内的安装板，与污染去除电磁阀连接的污染去除抽空栗，与压力测量规连接的真空计；安装板内装有温度传感器；污染去除室内部安装铂电阻，污染去除室室外壳缠加热带；
[0013]控制模块采用PLC控制器，控制计算机由触摸屏显示器和电脑主机组成，其中触摸屏显示器用于控制流程的显示和人机界面交互操作；
[0014]连接关系为:污染去除模块的三个污染抽空阀分别与取样单元的取样室、粗检单元的检测室、精检单元的检测室连接；取样室的取样栗分别与粗检单元的检测电磁阀、精检单元的检测电磁阀连接；控制模块分别与取样模块、检测模块和污染去除模块连接，用于控制三个模块的工作状态。
[0015]进一步的，所述取样单元中:
[0016]取样阀和放气阀均的电磁阀，标称总开关次数不小于1W次，通径为?6mm，DC24V供电，功耗7W，两端接口为PT1/4螺纹；
[0017]取样栗选用的微型真空栗，峰值抽速为15L/min，平均抽速为9L/min，平均工作寿命大于6000h，进口压力约为50kPa，出口压力大于lOOkPa，外形尺寸为150 X 80 X IlOmm ；
[0018]取样室为圆筒状结构，外形尺寸为Φ 30mmX 394mm，壁厚2mm ；
[0019]取样管路为i>6mmX35mm，壁厚Imm的不锈钢管；
[0020]连接取样栗和取样室之间的管路为Φ 1mmX 35mm，壁厚Imm的不锈钢管；
[0021]上述取样管路与不锈钢管的总容积为0.23L。
[0022]进一步的，检测模块中:
[0023]检测室为不锈钢材质的圆柱体，外形尺寸为Φ136_Χ200_，壁厚3_，容积约为2.7L，漏率不大于 2.0X10 6Pa.m3/s ；
[0024]检测室外侧设置有两个4针电接插件，一个4针电接插件一端与温度传感器连接，另一端与控制模块连接；另一个4针电接插件一端分别与检测传感器连接，另一端与控制模块连接，输出电信号至控制模块；
[0025]检测室的端盖法兰设计为可拆卸结构，端盖法兰与筒体之间采用O形圈密封；
[0026]检测室的底法兰焊接在检测室筒体下端，设计为圆盘状结构，中心位置有I个KFlO接口，通过带有KFlO接口的多通接口与每路检测电磁阀相连，偏心位置设计一个M14螺纹接口，用于连接抽空管路；
[0027]进一步的，检测模块中:
[0028]每个检测单元配有多路检测管路、I路抽空管路，管路均采用外径为Φ10_，壁厚Imm的不锈钢管；检测管路上设有检测电磁阀，抽空管路与污染抽空阀连接；
[0029]检测电磁阀选择的电磁阀，标称总开关次数不小于20W次，通径为Φ 10mm，AC220V供电，平均功耗8W，起动功率800W，两端接口为KFlO快速接口 ；
[0030]压力传感器(16)选用的扩散硅压力变送器，测量范围为O?150kPa，精度等级0.1% F.S，介质温度为-60°c?200°C ；
[0031]排气栗选用的微型真空栗，峰值抽速为28L/min，平均抽速为18L/min，电压为24V，噪声小于60dB，平均工作寿命大于6000h，进口极限压力约为88kPa (绝对压力)，出口压力大于lOOkPa，外形尺寸为177 X 76 X 132 (mm)。
[0032]进一步的，污染去除模块中:
[0033]污染去除电磁阀选择的电磁阀，标称总开关次数不小于20W次，通径为ΦΙΟπιπι，AC220V供电，平均功耗8W，起动功率800W，两端接口为KFlO快速接口 ；
[0034]压力测量规选用成都正华的电阻规，型号为ZJ-52T，配置的真空计为型号ZDR-1的单通道电阻真空计，测量范围为(I X 105?I X 10-1) Pa，其中有效测量范围为3 X 103?5X1-1Pa ；
[0035]污染去除抽空栗选用RVD-4旋片机械栗，抽速:4.4L/s，极限压力:4X102Pa，供电电压:220VAC，功率:0.75kW，噪声:彡 58dB。
[0036]进一步的，污染去除模块中:
[0037]污染去除室采用不锈钢材料制作，设计为圆筒状结构，外形尺寸为Φ 50mmX 500mm，壁厚3mm ;污染去除室的圆柱面上预留KFlO接口、I个KF16接口，I个KF25接口，其中KFlO接口用于连接取样室和检测室，连接管道采用外径Φ 1mm的不锈钢管，壁厚Imm ;1个KF16接口连接压力测量规G ;1个KF25接口连接污染去除抽空栗，连接管道采用外径Φ25πιπι的不锈钢波纹管。
[0038]进一步的，加热带单根最大加热功率不小于500W。
[0039]有益效果:
[0040]1.通过取样单元17的取样管的设置，无需检测人员进入待检位置进行取样，保证人员安全；多个取样单元17的设置能够满足多个待检位置的实时取样，其独立工作，避免了一个取样单元17在多个待检位置的切换以及一个取样单元17故障时整个检测装置的失灵；当检测模块检测到采样的待检气体超标时，及时切断检测电磁阀，并打开取样单元17的污染抽空阀将采样室内的超标气体处理掉，这样可以防止超标气体对检测室21内的检测传感器寿命的影响。
[0041]2.粗检单元18和精检单元19，粗检单元18的检测传感器测量范围大，但是精度低，提供大范围的气体浓度，保证作业安全。精检单元19的检测传感器测量范围小，但是精度高，能够满足待检位置小范围的气体检测，提供近距离的气体浓度