小卫星单相流体热控回路流量-温度一体化测量装置

bb20920d · 发表于 2022-4-25 12:04:36

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雅宝题库解析：
随着科学技术的发展，航天器热控制成为微小飞行器深空探测的重要技术保障。传统的被动式热控技术由于本身没有自动调温能力，逐渐被主动式热控制技术所替代。采用机械泵驱动的单相流体热控回路是一项重要的主动热控技术，其回路内部工质流量与温度的准确测量是实现热控工作的前提。本文针对微小飞行器热控设计的需求，提出一种适用于小卫星单相流体热控回路的流量-温度一体化测量装置。首先对测量装置进行总体设计，提出一种基于两个热敏电阻联合测量流量和温度的方法，建立装置测量的理论模型，并确定所用材料的几何参数和元器件选型。然后采用LabVIEW软件对测量原理进行仿真和结果分析，修正后的模型仿真结果表明了测量原理的正确性。最后完成测量装置的制作，包括机箱、电路以及人机交互界面，并用装配好的样机开展了实验测试和实验标定工作。实验测试验证了测试原理的正确性，改进后的装置流量测量误差约为δ = 2.18%，温度测量误差约为δ = 1.17%，该结果科学合理。测量装置的创新点在于同时实现两个参数的测量，可以更加简化流体回路的闭环控制；装置没有内置旋转部件，可以大幅度减少系统的阻力损失，减少能耗；两个不同响应特性的传感器联合使用，可通过解耦计算降低测量误差；热敏电阻灵敏度高、体积小、稳定性高、成本低廉且装配简单，适于推广应用；采用数字信号处理技术成本低、功耗小、不易受外界环境温度和压力影响。此外相对于工质选型、控制算法等研究，本测量装置是提高小卫星热控精度的一种的思路。在以上理论研究和实验测试的基础上，本文基本实现了流量-温度的一体化测量工作，论文将为今后更加深入开展各种微小飞行器的主动热控技术研究提供技术参考。

小卫星单相流体热控回路流量-温度一体化测量装置

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