一种热循环试验压力多参数模拟控制系统、方法与流程

本申请涉及环境模拟试验，具体涉及一种热循环试验压力多参数模拟控制系统、方法。

背景技术：

1、在航空航天及特殊高原环境装备的测试中，需要模拟低压（如 54.5kpa）且具有特定氧气浓度的热循环环境。传统的试验箱往往只能单一控制压力或温度，难以实现在温度剧烈波动（热循环）过程中，由于气体热胀冷缩引起的压力变化与氧气浓度比例的精准耦合控制。

2、在特定航天任务或极端环境模拟中，为确保人员驻留安全及作业效率，密封舱常采用低压高氧的模拟环境（如总压约54kpa，氧气浓度40%以上）。然而，这种模拟环境对舱内设备提出了严苛要求，设备必须在低压高氧条件下稳定运行，以应对潜在的起火风险及加速氧化问题。

3、在低压环境下，产品与外界的换热机制（例如对流、辐射、导热）呈现出与常压及真空环境截然不同的特征。同时，高氧环境显著增加了产品的燃烧风险与氧化速率。因此，开展低压高氧环境下的热循环试验，是获取设备热性能数据、考核其环境适应性的关键环节。

4、然而，在环境控制过程中，容器内的压力、氧气浓度和温度三者存在强烈的耦合效应。随着热循环过程中温度的升降，压力会随之发生正相关波动。若仅采用常规的抽气或放气手段来稳定压力，将不可避免地导致氧气浓度偏离目标值，难以实现压力与氧气浓度的同步精准调控，从而无法满足高精度试验的需求。

5、因此，有必要提供一种新的热循环试验压力多参数模拟控制系统、方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种热循环试验压力多参数模拟控制系统、方法，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：

2、根据本申请的具体实施方式，本申请提供一种热循环试验压力多参数模拟控制系统，包括：可控温舱体，其包括试验罐体、布设在试验罐体内的置物架夹层，所述置物架夹层用于放置待测试验件，所述试验罐体内设置有冷板、温度传感器、真空压力变送器、氧气浓度传感器探头；控制柜，其与所述可控温舱体连通，所述控制柜内设置有抽气操作单元、第一补气操作单元、第二补气操作单元；控制单元，用于控制所述控制柜内的抽气操作单元、第一补气操作单元、第二补气操作单元进行抽气操作、第一补气操作、第二补气操作以在热循环试验过程中协同控制所述可控温舱体内的多个环境参数，环境参数包括气体浓度、压力、温度；气源单元，其包括分别与第一补气操作单元、第二补气操作单元连通的第一氮气瓶、氧气瓶。

3、根据本申请的具体实施方式，本申请提供一种热循环试验压力多参数模拟控制方法，其采用本申请所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，包括：配设当前热循环试验的目标压力、目标氧气浓度，建立模拟试验环境；对载置于所述模拟试验环境下可控温舱体内的试验件进行压力、氧气浓度监测，所述模拟试验环境的当前温度为目标温度；当监测所述可控温舱体内的温度升高、且所述可控温舱体内的当前压力大于目标压力，根据当前压力与目标压力的偏差值，以确定抽气操作或补气操作来进行压力调整，将当前压力调整为目标压力，其中，在压力调整过程中，当监测到氧气浓度与目标氧气浓度之间存在偏差值时，则确定开启第一补气操作或第二补气操作。

4、本申请实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

5、本申请针对在复杂温度循环试验环境下，对试验环境下的压力与氧气浓度进行实时监测与耦合精确控制，有效确保了试验环境的稳定性与准确性，根据当前压力与目标压力的差值自动调节蝶阀的开度，实现了高精度的压力和氧气浓度控制，压力可稳定在目标压力的指定范围内（例如1kpa范围内），氧气浓度可稳定在目标氧气浓度（例如目标氧气浓度3%范围内），且波动小且稳定，实现了温度、压力和氧气浓度耦合控制系统，能够为特殊环境下航天器设备的可靠性验证提供关键技术支撑。

1.一种热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，

5.根据权利要求3或4所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，在所述可控温舱体与所述第一补气操作单元之间还设置有第三控制阀，所述第三控制阀用于控制开启或关闭第一补气操作和/或第二补气操作，以使得当监测所述可控温舱体内的温度升高、且所述可控温舱体内的当前压力大于目标压力，所述控制单元根据当前压力与目标压力的偏差值，以确定抽气操作或补气操作来进行压力调整，将当前压力调整为目标压力。

6.根据权利要求5所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，其特征在于，

9.一种热循环试验压力多参数模拟控制方法，其特征在于，其采用权利要求1至权利要求8中任一项所述的热循环试验压力多参数模拟控制系统，包括：

10.根据权利要求9所述的热循环试验压力多参数模拟控制方法，其特征在于，