СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ В АТМОСФЕРНЫХ УСЛОВИЯХ Российский патент 1997 года по МПК G01M3/00 

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям крупногабаритных космических аппаратов на герметичность в атмосферных условиях на заключительном этапе подготовки космических аппаратов к полету.

Известен способ контроля герметичности крупногабаритных космических аппаратов в атмосферных условиях, заключающийся в оценке негерметичности аппарата путем определения скорости уменьшения рабочего давления контрольного газа в аппарате.

Недостатком известного способа является его низкая точность, обусловленная значительными градиентами температур, существующими в крупногабаритных космических аппаратах и вызывающими значительные погрешности при определении изменения интегрального количества контрольного газа, заправленного в аппарат.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ контроля герметичности крупногабаритных космических аппаратов в атмосферных условиях, заключающийся в оценке негерметичности аппарата путем определения приращения концентрации пробного газа, содержащегося в контрольном газе, заправленном в аппарат до рабочего давления, в воздухе, окружающем аппарат и отделенном от атмосферного замкнутой оболочкой, за время накопления.

Данный способ принят за прототип.

Недостатком прототипа является его низкая точность, обусловленная существенными изменениями во времени при длительных испытаниях характеристик течеискателя и вызываемыми этими изменениями значительными погрешностями измерения количества пробного газа, попадающего в замкнутую оболочку через негерметичности крупногабаритного космического аппарата и характеризующего степень герметичности аппарата.

Техническим результатом предложенного способа является повышение точности контроля.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе контроля герметичности крупногабаритных космических аппаратов в атмосферных условиях (при атмосферном давлении P_атм), заключающемся в том, что помещают аппарат объемом V_изд в замкнутую оболочку объемом V_об, заправляют аппарат контрольным газом, содержащим пробный газ в концентрации C_изд, до рабочего давления, определяют приращение концентрации пробного газа в замкнутой оболочке за время накопления T_n, по которому оценивают негерметичность аппарата, перед помещением аппарата в замкнутую оболочку сообщают последнюю с дополнительной емкостью и заполняют дополнительную емкость воздухом из замкнутой оболочки, а после помещения аппарата разобщают замкнутую оболочку и дополнительную емкость, в течение времени накопления T_n проводят n определений приращения концентрации пробного газа в замкнутой оболочке, причем при i-том определении (i 1, 2, 3,n) измеряют выходные сигналы течеискателя A_1i и A_2i от эталонных концентраций C₁ и C₂ пробного газа в воздухе соответственно, A_иi от воздуха, содержащегося в замкнутом оболочке, A_oi от воздуха, находящегося в дополнительной емкости (первоначально содержащегося в замкнутой оболочке), и определение приращения концентрации пробного газа ^C₁ в замкнутой оболочке в текущий момент времени t_i проводят по формуле
а оценку негерметичности аппарата Q_изд после проведения n-ого определения по формуле

Таким образом, при определении текущих приращений концентрации пробного газа в замкнутой оболочке учитываются изменения во времени характеристик течеискателя за счет использования в измерениях "эталонной" газовой среды - воздуха, первоначально содержащегося в замкнутой оболочке, то есть газовой среды, для которой определяемое приращение достоверно равно нулю.

Способ контроля герметичности крупногабаритных космических аппаратов в атмосферных условиях (при атмосферном давлении P_атм) осуществляется следующим образом:
1) помещают аппарат объемом V_изд в замкнутую оболочку объемом _об, при этом перед помещением аппарата в замкнутую оболочку сообщают последнюю с дополнительной емкостью и заполняют дополнительную емкость воздухом из замкнутой оболочки, а после помещения аппарата разобщают замкнутую оболочку и дополнительную емкость;
2) заправляют аппарат контрольным газом, содержащим пробный газ в концентрации C_изд, до рабочего давления;
3) делают выдержку в течение времени накопления T_n;
4) в течение времени накопления T_n проводят n определений приращения концентрации пробного газа в замкнутой оболочке, причем при i-том определении (i 1, 2, 3,n) измеряют выходные сигналы течеискателя A_1i и A_2i от эталонных концентраций C₁ и C₂ пробного газа в воздухе соответственно, A_иi от воздуха, содержащегося в замкнутом оболочке, A_oi от воздуха, находящегося в дополнительной емкости (первоначально содержащегося в замкнутой оболочке), и определение приращения концентрации пробного газа ^{^}C_i в замкнутой оболочке в текущий момент времени t_i проводят по формуле (1);
5) после n-ого определения приращения концентрации пробного газа в замкнутой оболочке оценивают негерметичность аппарата Q_изд по формуле (2).

При использовании предложенного способа за счет повышения точности контроля повышается качество испытаний крупногабаритных космических аппаратов на герметичность в атмосферных условиях и, как следствие этого, надежность эксплуатации космических аппаратов.

Использование: изобретение относится к области испытательной техники и позволяет повысить точность контроля герметичности крупногабаритных космических аппаратов в атмосферных условиях /при атмосферном давлении P_атм/. Сущность: помещают аппарат объемом V_изд в замкнутую оболочку объемом V_об, при этом перед помещением аппарата в замкнутую оболочку сообщают последнюю с дополнительной емкостью и заполняют дополнительную емкость воздухом из замкнутой оболочки, а после помещения аппарата разобщают замкнутую оболочку и дополнительную емкость. Заправляют аппарат контрольным газом, содержащим пробный газ в концентрации C_изд до рабочего давления. Делают выдержку в течение времени накопления T_n, в течение которого проводят n определений приращения концентрации пробного газа в замкнутой оболочке, причем при i-том определении /i = 1,2,3...,n/ измеряют выходные сигналы течеискателя A_1i и A_2i от эталонных концентраций C₁ и C₂ пробного газа в воздухе соответственно, A_иi от воздуха, содержащегося в замкнутой оболочке, A_oi от воздуха, находящегося в дополнительной емкости, и определение приращения концентрации пробного газа ^{^}C_i в замкнутой оболочке в текущий момент времени t_i проводят по формуле

после n-ого определения приращения пробного газа в замкнутой оболочке оценивают негерметичность аппарата Q_изд по формуле
е

Способ контроля герметичности крупногабаритных космических аппаратов в атмосферных условиях при атмосферном давлении Р_атм, заключающийся в том, что помещают аппарат объемом V_изд, замкнутую оболочку объемом V_об, заправляют аппарат контрольным газом, содержащим пробный газ в концентрации С_изд, до рабочего давления, определяют приращение концентрации пробного газа в замкнутой оболочке за время накопления Т_п, по которому оценивают негерметичность аппарата, отличающийся тем, что перед помещением аппарата в замкнутую оболочку сообщают последнюю с дополнительной емкостью и заполняют дополнительную емкость воздухом из замкнутой оболочки, а после помещения аппарата разобщают замкнутую оболочку и дополнительную емкость, в течение времени накопления Т_п проводят n определений приращения концентрации пробного газа в замкнутой оболочке, причем при i-м определении (i 1, 2, 3, n) измеряют выходные сигналы течеискатели A_1i и A_2i от эталонных концентраций C₁ и C₂ пробного газа в воздухе соответственно, A_ui от воздуха, содержащего в замкнутой оболочке, A_oi от воздуха, находящегося в дополнительной емкости (первоначально содержащегося в замкнутой оболочке), и определение приращения концентрации пробного газаC_i в замкнутой оболочке в текущий момент времени t_i проводят по формуле

а оценку негерметичности аппарата Q_изд после проведения n-го определения по формуле
в