一种控制湿度和气氛的辐照考核装置的制作方法

本发明属于辐照考核装置技术领域，具体涉及一种控制湿度和气氛的辐照考核装置。

背景技术：

航空航天、放射医学和核工业等涉及高能辐照的领域应用的含能材料、高分子材料、半导体材料和电子学器件等通常会面临高能辐照的考验，长期服役存在性能劣化甚至失效的风险。为了确保材料、器件的正常服役状态，需要在模拟服役环境下对其进行相应的性能评估和寿命预测。真实的辐射环境不仅包含高能辐照，往往还涉及气氛和湿度等复合环境因素，使得服役环境的模拟控制具有一定的难度。此外，材料的气相辐解产物是评估和分析其服役状态的重要判据之一，相关产物的密封收集也是必须关注的问题。因此，设计、制造一套湿度、气氛可控，且便于收集气相辐解产物的辐照考核装置对相关材料、器件的模拟服役考核具有重要意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制湿度和气氛的辐照考核装置。

本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置，其特点是，所述的辐照考核装置包含抽真空系统、湿度发生与控制系统、气体流量控制系统和耐辐照环境仓；

所述的抽真空系统包含真空泵、真空规和电磁阀，用于排出辐照考核装置的余气；

所述的湿度发生与控制系统包含湿度发生器、湿度传感器、压力变送器和电磁阀，用于控制和调节辐照考核装置的湿度；

所述的气体流量控制系统包含气体质量流量控制器、电子压力控制器、压力变送器和电磁阀，用于控制输入辐照考核装置的气体组分；

所述的辐照考核装置的气体输入管道为多路并联的气体输入管道，每路气体输入管道包含通过管道顺序连接的气源、气体质量流量控制器和电磁阀，之后合并成一路气体输出管道，气体输出管道经电子压力控制器后分成两路，一路包含顺序连接的电磁阀、湿度发生器和电磁阀，另一路只有电磁阀，两路合并后经控制管道输入环境仓；所述的控制管道包括连接在控制管道上用于排出辐照考核装置的余气的真空泵，用于测量控制管道真空度的真空规、用于测量控制管道湿度的湿度传感器和用于控制控制管道压力的压力变送器。

所述的环境仓包括金属密封罐和与金属密封罐连接的管道，管道上连接有控制气体进出的通气阀。

所述的环境仓为并联的包含多个环境仓的环境仓组；所述的环境仓的材料为不锈钢或航空级铝合金，不锈钢环境仓的密封垫圈材料为铜，航空级铝合金环境仓的密封垫圈材料为橡胶。

所述的管道的材料为不锈钢。

本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置结构简单、设计合理且使用操作方便；本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置湿度控制范围广，湿度值可以从0到100%；本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置易于扩展且普适性强，可以同时引入多种气体，适用于复杂气氛环境的控制；本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置可同时控制多个环境仓，便于设置平行实验组。

附图说明

图1为本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置的结构示意图；

图2为本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置中的环境仓结构示意图；

图中，mfc为气体质量流量控制器epc为电子压力控制器hg为湿度发生器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置包含抽真空系统、湿度发生与控制系统、气体流量控制系统和耐辐照环境仓；

所述的抽真空系统包含真空泵、真空规和电磁阀，用于排出辐照考核装置的余气；

所述的湿度发生与控制系统包含湿度发生器、湿度传感器、压力变送器和电磁阀，用于控制和调节辐照考核装置的湿度；

所述的气体流量控制系统包含气体质量流量控制器、电子压力控制器、压力变送器和电磁阀，用于控制输入辐照考核装置的气体组分；

所述的辐照考核装置的气体输入管道为多路并联的气体输入管道，每路气体输入管道包含通过管道顺序连接的气源、气体质量流量控制器和电磁阀，之后合并成一路气体输出管道，气体输出管道经电子压力控制器后分成两路，一路包含顺序连接的电磁阀、湿度发生器和电磁阀，另一路只有电磁阀，两路合并后经控制管道输入环境仓；所述的控制管道包括连接在控制管道上用于排出辐照考核装置的余气的真空泵，用于测量控制管道真空度的真空规、用于测量控制管道湿度的湿度传感器和用于控制控制管道压力的压力变送器。

如图2所示，所述的环境仓包括金属密封罐和与金属密封罐连接的管道，管道上连接有控制气体进出的通气阀。

所述的环境仓为并联的包含多个环境仓的环境仓组；所述的环境仓的材料为不锈钢或航空级铝合金，不锈钢环境仓的密封垫圈材料为铜，航空级铝合金环境仓的密封垫圈材料为橡胶。

所述的管道的材料为不锈钢。

本实施例包括一套湿度发生与控制系统、三个气体输入管道和三个环境仓。气体输入管道和环境仓数量可根据需要减少或扩展。

本实施例中，环境仓i、环境仓ii和环境仓iii可选择开放其中任意一个、两个或三个，并分别放入实验样品。

本实施例中，气体1、气体2和气体3的三个气体输入管道可分别连接不同气源进行供气，根据需要选择性通入气体1、气体2和气体3中任意一种、两种或三种气体，并利用气体质量流量控制器控制通入的气体量和组分比例。

本实施例的具体工作过程如下：

a.通过真空规测量控制管道的真空度，打开真空泵，排出辐照考核装置中的余气，直至达到预先确定的真空度数值；

b.打开每路气体输入管道的气源，分别通过每路气体输入管道的质量流量控制器和电磁阀输入预先确定组分的气体，通过电子压力控制器调节气体的总压；

c.通过湿度传感器测量控制管道内的气体的湿度，通过湿度发生器调节控制管道内气体的湿度，再通过压力变送器调节控制管道内气体的压力，达到预先确定的压力数值后，将气体输入至环境仓。

d.关闭连接环境仓的通气阀，将环境仓从装置连接管道上拆卸下来。之后将环境仓放入辐照场进行辐照考核。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种控制湿度和气氛的辐照考核装置，包括抽真空系统、湿度发生与控制系统、气体流量控制系统和耐辐照环境仓。利用抽真空系统排出辐照考核装置的余气；利用湿度发生与控制系统控制和调节辐照考核装置的湿度；利用气体流量控制系统控制输入辐照考核装置的气体组分。本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置结构简单、设计合理且使用操作方便；本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置湿度控制范围广，湿度值可以从0到100%；本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置易于扩展且普适性强，可以同时引入多种气体，适用于复杂气氛环境的控制；本发明的控制湿度和气氛的辐照考核装置可同时控制多个环境仓，便于设置平行实验组。

技术研发人员：王浦澄;陈洪兵;蹇源;刘波;黄玮;敖银勇;安友;李闯
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院核物理与化学研究所
技术研发日：2019.02.01
技术公布日：2019.04.19