專利名稱：紅外燈陣加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅外燈加熱應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種紅外燈陣加熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
航天器在發(fā)射升空之前，必須在專門的空間環(huán)境模擬器內(nèi)進(jìn)行模擬空間冷黑環(huán)境的真空熱試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其熱設(shè)計(jì)的合理性和考核其單機(jī)的高低溫性能。對(duì)于宇航系統(tǒng)的某些特殊產(chǎn)品，其在近地軌道承受太陽輻射、地球紅外輻射、地球反射的太陽輻射的加熱，同時(shí)還承受產(chǎn)品內(nèi)部組件的加熱，會(huì)使產(chǎn)品溫度上升為較高的溫度。當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入地球陰影中時(shí)，由于面臨著宇宙的2 4K的冷黑背景，在極端工況下，產(chǎn)品內(nèi)部熱源消失，沒有任何熱量來源，溫度將降低到_25°C以下。由于產(chǎn)品工作可能在上述的 高溫或低溫的環(huán)境背景下工作，必須在地面進(jìn)行充分地測(cè)試。在地面的空間環(huán)模設(shè)備內(nèi)部的真空低溫背景中，結(jié)合加熱裝置的操作，使產(chǎn)品溫度達(dá)到指定的溫度狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)稱為真空熱試驗(yàn)。真空熱試驗(yàn)中有若干高低溫循環(huán)工況，必須經(jīng)歷指定次數(shù)的循環(huán)，方可完成對(duì)產(chǎn)品的檢驗(yàn)。高溫工況時(shí)，加熱裝置的熱流密度必須足夠大，使產(chǎn)品溫度按照指定速率上升；在低溫工況時(shí)，停止加熱器的加熱，使產(chǎn)品表面對(duì)空間環(huán)模設(shè)備的熱沉散熱而降溫，此時(shí)要求加熱裝置對(duì)于產(chǎn)品散熱的遮擋必須足夠小。由于產(chǎn)品在使用時(shí)安裝在其他航天器內(nèi)，而試驗(yàn)時(shí)是單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)，并且產(chǎn)品具有多種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，無法使用接觸式加熱系統(tǒng)。使用傳統(tǒng)加熱籠加熱時(shí)，不僅熱能效率低，還會(huì)使可凝揮發(fā)物污染產(chǎn)品。而使用紅外加熱籠加熱無法在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到要求的1500W/m2的熱流密度，要花費(fèi)大量的時(shí)間才可能使產(chǎn)品的溫度達(dá)到試驗(yàn)要求。如中國(guó)專利“航天器紅外加熱籠地面模擬試驗(yàn)熱流補(bǔ)償方法”(申請(qǐng)?zhí)?00910200333. 8)就是這種加熱籠，其框架用多個(gè)支撐件進(jìn)行支撐，當(dāng)試驗(yàn)產(chǎn)品要進(jìn)入低溫工況時(shí)，冷卻耗時(shí)長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種紅外燈陣加熱系統(tǒng)。本發(fā)明的設(shè)備解決了航天器組件真空熱試驗(yàn)升降溫過長(zhǎng)的問題，可以有效地使低吸收率的產(chǎn)品可以獲得預(yù)期的升溫速率；提升了試驗(yàn)精度；并進(jìn)一步提高了試驗(yàn)的可靠性，大大降低了試驗(yàn)成本。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種紅外燈陣加熱系統(tǒng)，包括試驗(yàn)產(chǎn)品、工裝，所述試驗(yàn)產(chǎn)品通過所述工裝固定，其特征是，在所述試驗(yàn)產(chǎn)品外部設(shè)置紅外燈陣。優(yōu)選地，所述工裝包圍住所述試驗(yàn)產(chǎn)品，所述紅外燈陣設(shè)置在所述工裝與所述試驗(yàn)廣品之間。優(yōu)選地，在所述紅外燈陣與所述工裝之間隔熱燈罩。優(yōu)選地，在所述紅外燈陣面向工裝的一側(cè)設(shè)置隔熱燈罩。優(yōu)選地，所述隔熱燈罩設(shè)置在所述紅外燈陣的一個(gè)或多個(gè)紅外燈上。
優(yōu)選地，所述紅外燈陣與所述試驗(yàn)產(chǎn)品之間的距離小于所述紅外燈陣與所述工裝之間的距離。優(yōu)選地，所述紅外燈陣的熱流密度為1500W/m2至1700W/m2。優(yōu)選地，所述隔熱燈罩在紅外燈的一側(cè)設(shè)有熱反射材料層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果本發(fā)明的設(shè)備解決了航天器組件真空熱試驗(yàn)升降溫過長(zhǎng)的問題，可以有效地使低吸收率的產(chǎn)品可以獲得預(yù)期的升溫速率； 解決了航天器被通過傳統(tǒng)方法加熱時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的污染問題；同時(shí)紅外燈與框架之間設(shè)置隔熱燈罩，避免對(duì)框架加熱而產(chǎn)生熱變形，提升了試驗(yàn)精度；并進(jìn)一步提高了試驗(yàn)的可靠性，大大降低了試驗(yàn)成本。


通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖I為本發(fā)明紅外燈陣加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I為試驗(yàn)廣品，2為工裝,3為紅外燈,4為隔熱燈罩。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例參見附圖1，在對(duì)宇航系統(tǒng)的某些特殊產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)產(chǎn)品I通過工裝2固定，工裝2可根據(jù)試驗(yàn)產(chǎn)品I的形狀不同而不同，在試驗(yàn)產(chǎn)品I的外側(cè)設(shè)置紅外燈陣3，紅外燈陣3根據(jù)試驗(yàn)產(chǎn)品I的形狀布置，使其在試驗(yàn)產(chǎn)品表面外側(cè)呈均勻布置，紅外燈陣3通過設(shè)置在工裝2的上支撐件進(jìn)行固定，當(dāng)給紅外燈陣3供電后，紅外燈陣3對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品I的表面均勻加熱。紅外燈陣3中的紅外燈數(shù)量和分布密度根據(jù)試驗(yàn)產(chǎn)品I的加熱需求設(shè)定，可提供大于1500W/m2的熱流密度,最大可達(dá)1700W/m2。繼續(xù)參見附圖1，工裝2的形狀設(shè)為包圍試驗(yàn)產(chǎn)品1，紅外燈陣3設(shè)置在工裝2與試驗(yàn)產(chǎn)品I之間，為了降低工裝2的受熱，紅外燈陣3盡量靠近試驗(yàn)產(chǎn)品而遠(yuǎn)離工裝2，減少了可凝揮發(fā)物對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品的污染。并在紅外燈陣3面向工裝2的一側(cè)設(shè)置隔熱燈罩4，可以在紅外燈陣3的每一個(gè)紅外燈上設(shè)置一個(gè)隔熱燈罩，也可在多個(gè)紅外燈上設(shè)置一個(gè)隔熱燈罩4。隔熱燈罩4面向試驗(yàn)產(chǎn)品I 一側(cè)的材料選用熱反射材料，減少隔熱燈罩4對(duì)熱能的漫反射，將熱能反射到試驗(yàn)廣品I上，提聞加熱功率，同時(shí)減少對(duì)工裝2的加熱。當(dāng)要對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品提供高溫工況時(shí)，對(duì)紅外燈陣3通電，使其發(fā)出最高達(dá)1700W/m2的熱流密度，對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品I外表面加熱使其溫度以較快的速率上升，由于存在隔熱燈罩4遮擋作用，使燈朝向工裝2的熱流被隔熱燈罩4反射給試驗(yàn)產(chǎn)品I的表面，即降低工裝受熱，又進(jìn)一步提高了紅外燈陣3給產(chǎn)品的加熱功率。當(dāng)需要進(jìn)行低溫工況時(shí)，停止對(duì)紅外燈陣3供電，由于紅外燈陣3的加熱方法相對(duì)傳統(tǒng)加熱手段而言，其對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品的遮擋率只有25%左右，大大降低對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品I的遮擋，使試驗(yàn)產(chǎn)品I加速降溫，避免了傳統(tǒng)手段中漫長(zhǎng)的降溫過程，縮短試驗(yàn)時(shí)間，降低成本。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種紅外燈陣加熱系統(tǒng)，包括試驗(yàn)產(chǎn)品、工裝，所述試驗(yàn)產(chǎn)品通過所述工裝固定，其特征在于，在所述試驗(yàn)產(chǎn)品外部設(shè)置紅外燈陣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述工裝包圍住所述試驗(yàn)產(chǎn)品，所述紅外燈陣設(shè)置在所述工裝與所述試驗(yàn)產(chǎn)品之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述紅外燈陣背向試驗(yàn)產(chǎn)品的一側(cè)設(shè)置隔熱燈罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述紅外燈陣面向工裝的一側(cè)設(shè)置隔熱燈罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱燈罩設(shè)置在所述紅外燈陣的一個(gè)或多個(gè)紅外燈上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外燈陣與所述試驗(yàn)產(chǎn)品之間的距離小于所述紅外燈陣與所述工裝之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外燈陣的熱流密度為 1500W/m2 至 1700W/m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱燈罩在紅外燈的一側(cè)設(shè)有熱反射材料層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅外燈加熱應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的紅外燈陣加熱系統(tǒng)，包括試驗(yàn)產(chǎn)品、工裝，試驗(yàn)產(chǎn)品通過工裝固定，在試驗(yàn)產(chǎn)品外部設(shè)置紅外燈陣；并在紅外燈陣背向試驗(yàn)產(chǎn)品的一側(cè)設(shè)置隔熱燈罩，隔熱燈罩的反射層將漫射熱量傳遞給試驗(yàn)產(chǎn)品。本發(fā)明的設(shè)備解決了航天器組件真空熱試驗(yàn)升降溫過長(zhǎng)的問題，可以有效地使低吸收率的產(chǎn)品可以獲得預(yù)期的升溫速率；解決了航天器被通過傳統(tǒng)方法加熱時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的污染問題；同時(shí)紅外燈與框架之間設(shè)置隔熱燈罩，避免對(duì)框架加熱而產(chǎn)生熱變形，提升了試驗(yàn)精度；并進(jìn)一步提高了試驗(yàn)的可靠性，大大降低了試驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)B64G7/00GK102963545SQ201210438969
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者季琨, 彭光東, 干昱颋, 許華俊, 劉祎 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所