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1、(10)申请公布号 CN 102455245 A (43)申请公布日 2012.05.16 CN 102455245 A *CN102455245A* (21)申请号 201010517790.2 (22)申请日 2010.10.25 G01M 3/32(2006.01) G01L 19/04(2006.01) (71)申请人 北京卫星环境工程研究所 地址 100094 北京市海淀区友谊路 104 (72)发明人 孟冬辉 闫荣鑫 郭欣 喻新发 (54) 发明名称 一种采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法 (57) 摘要 本发明公开了一种采用滞后温度补偿的压力 变化检漏方法。为了提高检漏精度， 本。
2、发明采用 压力计和温度计分别测量被测舱体内的压力和温 度， 采用经过平移一定时间的温度曲线对压力曲 线进行补偿， 本发明提供的方法， 分为充气、 平衡、 测试、 放气四个环节。 本发明的方法主要用于航天 器舱体总漏率测试， 也可以用于其他大型内压容 器总漏率测试。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法， 包括以下流程 ： 1) 充气 ： 将工作气体充入被测航天器舱体， 直到达到 0.1MPa 。
3、的航天器舱体检漏的工作 压力 ； 2) 平衡 ： 将被测航天器舱体静置一段时间， 直到被测航天器舱体内的压力和温度达到 平衡 ； 3) 测试并进行漏率计算 ： 通过绝压计和温度计分别测量被测舱体内的压力和温度， 并 利用计算机每隔 5 秒记录一次测试数据， 对被测舱体的压力和温度持续测量 24 小时， 据理 想气体状态方程进行温度补偿计算， 并得出被测舱体漏率， 其中， 漏率计算不但采用初始时 刻和终止时刻两点的测试数据， 而且还要用整个测试过程中的温度曲线对压力曲线进行补 偿， 漏率计算过程中， 并不是用即时的温度对压力进行补偿计算， 而是用滞后一段时间的温 度进行补偿计算， 温度滞后时间的。
4、确定是根据每次具体测量得到的压力曲线和温度曲线， 由两条曲线的峰值时间差或者谷值时间差确定的 ； 4) 放气 ： 测试结束后， 将工作气体从被测航天器舱体中放出， 从而完成检漏过程。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其中， 所述平衡步骤要持续 8h 12h。 3.如权利要求1或2所述的方法， 其中， 温度是通过若干个温度计测量的平均值来确定 的。 权 利 要 求 书 CN 102455245 A 2 1/3 页 3 一种采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法 技术领域 0001 本发明涉及一种压力变化检漏方法， 特别是涉及一种用于航天器舱体总漏率测试 的压力变化检漏方法。 背景技术 0002 。
5、目前， 我国的航天器舱体总漏率测试普遍采用压力变化检漏方法， 该方法是通过 测量舱体泄漏造成舱内压力变化来确定总漏率的方法。 压力变化检漏方法的优点是测量设 备简单， 不需要专门的收集室或真空容器。 随着航天技术的不断发展， 航天器舱体的体积越 来越大， 漏率指标的要求越来越高， 因此对压力变化检漏技术的精度提出了更高的要求。 0003 压力变化检漏中使用的测试设备主要包括压力计和温度计。压力计的反应速度 快， 能够实时测量出被测舱体内压力的变化。 而温度计的反应速度慢， 温度计的实测值相对 温度的真实值会滞后一段时间， 因此， 如果采用即时温度补偿方法会给检漏结果引入一定 的误差。为了解决上。
6、述检漏结果不精确的问题， 需要提供一种新的精确度高的航天器舱体 总漏率测试方法。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法， 以便快速准确 测量出航天器舱体的总漏率。 0005 本发明的采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法， 包括以下流程 ： 0006 1) 充气 ： 将工作气体充入被测航天器舱体， 直到达到 0.1MPa 的航天器舱体检漏的 工作压力 ； 0007 2) 平衡 ： 将被测航天器舱体静置一段时间， 直到被测航天器舱体内的压力和温度 达到平衡 ； 0008 3) 测试并进行漏率计算 ： 通过绝压计和温度计分别测量被测舱体内的压力和温 度， 并利用。
7、计算机每隔5秒记录一次测试数据， 对被测舱体的压力和温度持续测量24小时， 据理想气体状态方程进行温度补偿计算， 并得出被测舱体漏率， 其中， 漏率计算不但采用初 始时刻和终止时刻两点的测试数据， 而且还要用整个测试过程中的温度曲线对压力曲线进 行补偿， 漏率计算过程中， 并不是用即时的温度对压力进行补偿计算， 而是用滞后一段时间 的温度进行补偿计算， 温度滞后时间的确定是根据每次具体测量得到的压力曲线和温度曲 线， 由两条曲线的峰值时间差或者谷值时间差确定的 ； 0009 4) 放气 ： 测试结束后， 将工作气体从被测航天器舱体中放出， 从而完成检漏过程。 0010 其中， 平衡步骤要持续 。
8、8h 12h。 0011 其中， 温度是通过若干个温度计测量的平均值来确定的。 0012 与现有的检漏方法相比， 本发明通过滞后一段时间的温度对压力进行补偿， 能够 显著消除温度计反应速度慢所带来的检漏误差， 提高了大型航天器检漏的精确度。 说 明 书 CN 102455245 A 3 2/3 页 4 附图说明 0013 图 1 是本发明的采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法的检漏系统示意图。 0014 图 2 为本发明的采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法中温度滞后时间的确定 方法示意图。 0015 图 3 为本发明的温度补偿曲线示意图。 具体实施方式 0016 以下介绍的是作为本发明内容的具体。
9、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。 0017 本发明的检漏方法的原理如下 ： 对于一个内压密闭舱体来说， 如果舱体向外泄漏 气体， 必然造成容器内部气体质量减少， 在温度保持不变的情况下， 舱体内气体质量的减少 会反应到气体压力的降低， 通过测量压力的变化量即可得到被测舱体的漏率。压力变化检 漏通常测试时间为 24 小时， 因为不能保证在整个测试过程中被测舱体内温度一直保持不 变， 所以需要进行温度测量， 以便对实测的压力进行温度补偿。 0018 本发明使用的主要测试设备包。
10、括压力计和温度计， 压力计用来测量被测舱体内的 绝对压力， 温度计用来测量被测舱体内温度。根据被测舱体漏率指标不同可以选择不同精 度的压力计和温度计， 通常压力计精度由于 0.1 FS， 温度计精度优于 0.05。 0019 压力变化检漏测试时间根据漏率指标的不同而不同， 通常测试时间为 24 小时。在 本发明的采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法中， 为了真实记录整个测试过程中的压力 和温度数据， 利用计算机每隔 5s 存储一次测试数据， 并分别绘制压力曲线和温度曲线。 0020 本发明的采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法的检漏系统如图 1 所示， 系统主 要由气源、 减压器、 充气阀、 放气。
11、阀、 绝压计和温度计构成。根据被测舱体容积的大小不同， 被测舱体内部可以布置多个温度计， 用多个温度计的平均值代表被测舱体的温度。 0021 本发明的采用滞后温度补偿的压力变化检漏方法， 包括充气、 平衡、 测试并进行漏 率计算以及放气四个步骤。 充气步骤， 关闭放气阀， 打开充气阀， 调节减压器出口压力， 向被 测舱体充气， 直到达到 0.1MPa 的检漏压力。平衡步骤， 关闭充气阀， 使被测舱体内的压力和 温度充分均衡， 对于大型舱体， 平衡步骤通常要持续 8h 12h。测试步骤， 利用绝压计和温 度计分别测量被测舱体内的压力和温度， 并利用计算机每隔 5s 记录一次测试数据。放气步 骤，。
12、 打开放气阀， 将被测舱体内的工作气体排出舱体。 0022 其中， 测试结束后， 用理想气体状态方程对实测的差压进行温度补偿。 由于温度计 反应速度比压力计反应速度慢， 因此需要采用滞后的温度补偿方法。温度滞后时间确定采 用如图 2 所示的方法， 由图 2 可知， 温度曲线的谷值比压力曲线的谷值滞后一段时间， 将温 度曲线向前平移， 使温度曲线和压力曲线的谷值出现在同一时间， 则温度曲线平移的时间 为滞后时间。 0023 用平移后的温度曲线对压力曲线进行补偿计算， 得到补偿后的压力曲线， 在理想 情况下补偿后的压力曲线应该是一条直线。但实际测量中由于各种干扰因素的影响， 补偿 压力曲线并不是一条直线(如图3所示)。 为了准确得到被测舱体的漏率， 对补偿压力曲线 进行线性拟合， 根据拟合直线的斜率可以得到被测舱体的总漏率。 说 明 书 CN 102455245 A 4 3/3 页 5 0024 尽管上文对本发明的具体实施方式进行了详细的描述和说明， 但应该指明的是， 我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改， 但这些都不脱离本发明的精神和所附的权 利要求所记载的范围。 说 明 书 CN 102455245 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102455245 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 102455245 A 7 。