| 一种高精度微流量气体控制装置和标定方法 | |
贺建武 ; 马隆飞; 杨超; 康琦; 段俐; 尹永利
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| 2024-04-09 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明公开了一种高精度微流量气体控制装置和标定方法，其特点是：主气路供气模块、近端两支气路供气模块、远端两支气路供气模块分别设有独立的限流器、以及独立的气容，限流器能够实现0.01sccm气体流量控制，气容专门针对卫星推进系统点火工作环节而设置；卸压与标定模块借助标准流量控制器和传感器对整个控制装置的气体流量进行标定，达到0.01scm的误差；该方法包括在真空环境下，分别设定流量控制器气体流量；通过电磁阀a将气体通入主气路中，直至压力传感器Pb测得的主气路气容压力稳定，此时的主气路气容压力值与四个分支气路的设定气体流量值相对应；本发明解决了现有技术采用常规的电磁阀控制供气的方法达不到所要求的0.01sccm以内的气体流量精度控制问题。 |
| Application Date | 2022-12-03 |
| Application Number | CN202211542525.9 |
| Patent Number | CN116149385B |
| Claim | 1.一种高精度微流量气体控制装置，包括主结构及近端支气路、远端支气路，所述主结构及近端支气路设有调压模块、主气路供气模块、泄压与标定模块、近端两支气路供气模块；所述远端支气路包括远端两支气路供气模块；所述调压模块接入外部气源，并采用两级减压方法将气压降至5-10kPa、再将降压后的气体发送给主气路供气模块；所述泄压与标定模块，用于在该装置使用之前，借助标准的流量传感器对主气路气容气压与四个分支气路气体流量的关系进行标定，还用于在该装置使用过程中进行泄压；所述主气路供气模块将气体分别发送给近端两支气路供气模块、以及远端两支气路供气模块； 其特征在于：该主气路供气模块、近端两支气路供气模块、远端两支气路供气模块分别设有独立的限流器、以及独立的气容，该限流器能够实现0.01sccm气体流量控制，该气容专门针对卫星推进系统点火工作环节而设置；该泄压与标定模块借助标准流量控制器和传感器对整个控制装置的气体流量进行标定，达到0.01scm的误差； 所述主气路供气模块包括主气路限流孔、主气路气容；该主气路气容的输入端为主气路限流孔，输出端一路连接所述近端两支气路供气模块，另一路通过气路连接口（9）连接远端支气路供气模块； 所述泄压与标定模块由标准流量控制器、电磁阀a和压力传感器Pb组成；该电磁阀a用于在该装置使用之前，借助所述标准流量控制器和所述压力传感器Pb，对主气路气容气压与四个分支气路气体流量的关系进行标定，所述四个分支气路由所述近端两支气路供气模块的二个支路和所述远端两支气路供气模块的二个支路组成；该电磁阀a还用于该装置使用过程中的进行泄压，其一端连接主气路，另一端将气体排向大气； 所述四个分支气路，每一支气路包括该支气路的限流器、气容、压力传感器、电磁阀；该四个分支气路的限流器包括四个分支气路的滤网和限流孔，该四个分支气路的滤网上端连接主气路气容，下端分别连接近端两支气路限流孔、以及远端两支气路限流孔；该近端两支气路限流孔、以及远端两支气路限流孔的输出端分别连接近端两支气路气容、以及远端两支气路；该近端两支气路气容、以及远端两支气路内部安装压力传感器检测气压；该近端两支气路气容、以及远端两支气路输出端分别连接近端两支气路电磁阀、以及远端两支气路电磁阀；该近端两支气路电磁阀、以及远端两支气路电磁阀输出端分别连接近端两支气路推力器、以及远端两支气路推力器； 所述限流器包括支撑架、滤网、限流孔，滤网的直径小于限流孔的直径；利用固定结构限流方式将直径20±2μm孔作为限流孔，通过控制限流孔前后端气压实现微流量气体调节，针对氙气气体微流量控制范围为0.06sccm-0.30sccm，各气路流量差异≤0.002sccm； 该近端两支气路供气模块、以及远端两支气路供气模块的4路独立的气容，控制电磁阀打开和关闭时间，能够调节气容内气压值，实现脉冲气体喷出，满足卫星离子电推进系统脉冲气压式点火需求，能够应用于卫星离子电推进系统脉冲气压式点火，该主气路气容和分支气容容积均为1mL。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京维正专利代理有限公司 |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97414 |
| Collection | 微重力重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 贺建武,马隆飞,杨超,等. 一种高精度微流量气体控制装置和标定方法. CN116149385B[P]. 2024-04-09. |
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