【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航天器環境模擬設備，具體地，涉及一種內置式大口徑20k冷屏結構及安裝方法。
技術介紹
1、星載紅外探測遙感儀器在發射前必須在能夠模擬相應的空間環境條件、地球輻射特性以及反射太陽輻射特性的專用大型空間環境模擬器中進行紅外輻射定標試驗，以確定各探測通道輸出信號與目標物理參數的數學關系，同時檢驗探測儀器的探測通道工作性能是否正常、確定儀器的通道的動態范圍等。一般來說除了真空低溫環境外，對于星載遙感器還需要提供低于25k的局部冷背景，一般這種局部的冷背景通過20k冷屏來獲得。
2、目前，20k冷屏的制冷降溫和低溫維持，一般采用氦氣透平膨脹制冷系統或者g-m制冷機作為冷源。氦氣透平膨脹制冷系統結構復雜、建設成本高、運行穩定性差，而采用g-m制冷機給冷屏制冷，靠制冷機冷頭與冷屏傳導制冷，可以避免復雜操作、可靠性高、且建設成本低，故目前多采用g-m制冷機作為20k冷屏的冷源。由于單個g-m制冷機的冷量較小，根據冷屏尺寸和制冷量需求，往往需要5～10個g-m制冷機同時供冷。
3、現有公開號為cn102009748a的專利文獻，公開了一種20k冷屏制冷裝置,包括:g-m制冷機[26]通過真空密封面安裝在安裝工裝[25]上,g-m制冷機[26]的一級冷頭[24]上安裝連接有一個冷屏屏蔽板[23],g-m制冷機[26]的二級冷頭[22]上緊固導熱連接有一個20k冷屏[21]。上述20k冷屏制冷裝置通過安裝工裝[25]真空密封安裝在真空模擬艙[12]內頂部。
4、現有公開號為cn112178967a的專
5、上述兩個專利文獻均采用外置式安裝，需要在環模設備的真空容器上設置至少φ1500mm的安裝法蘭孔，真空容器設置大口徑的安裝法蘭需要特殊的工藝，制作費用較高，而已經建設完成環模設備，幾乎不會預留φ1000mm以上的安裝法蘭孔，通常預留法蘭口徑為φ200左右。其次，目前的結構，冷屏只能固定位置安裝，無法根據實際需要進行位置調整。再者，冷頭安裝腔無控溫措施，易導致結露及其他因低溫導致的密封面泄漏問題。
技術實現思路
1、針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種內置式大口徑20k冷屏結構及安裝方法。
2、根據本專利技術提供的一種內置式大口徑20k冷屏結構,包括設置在真空低溫環模設備內的冷屏、密封尾罩以及小口徑密封管路，所述密封尾罩可拆卸安裝在環模設備內，所述冷屏可拆卸安裝在密封尾罩外側；
3、所述密封尾罩通過小口徑密封管路與環模設備密封安裝，形成內側為大氣，外側為真空低溫環境的空間。
4、優選地，所述環模設備內可拆卸安裝有支撐結構，所述密封尾罩固定在支撐結構上。
5、優選地，所述密封尾罩包括冷頭安裝底座、密封盲板、管路連接法蘭、冷頭安裝法蘭以及鞍座；
6、所述密封盲板可拆卸連接冷頭安裝底座，所述冷頭安裝底座上設置冷頭安裝法蘭，所述管路連接法蘭設置在冷頭安裝底座或可拆卸密封盲板上，所述鞍座的一端與冷頭安裝底座固定，所述鞍座的另一端與環模設備固定連接。
7、優選地，還包括gm制冷機，所述gm制冷機包括冷頭、氦氣軟管以及氦壓機；
8、所述冷頭安裝于密封尾罩的外側，所述氦壓機安裝在環模設備外，所述氦氣軟管連接氦壓機與冷頭，所述氦氣軟管通過小口徑密封管路從密封尾罩內引出并與氦壓機連接。
9、優選地，所述冷頭包括制冷端和氦管安裝端，所述制冷端位于真空低溫側，所述氦管安裝端位于密封尾罩內的大氣側，所述氦管安裝端通過氦氣軟管與氦壓機連接。
10、優選地，所述冷屏包括冷屏基體、發射面、冷屏支撐桿以及導熱橋；所述發射面固定在冷屏基體上，所述冷屏基體通過冷屏支撐桿固定在密封尾罩外，所述冷屏基體通過導熱橋與制冷端連接。
11、優選地，所述發射面包括四棱錐發射面或者蜂窩型發射面；
12、所述冷屏基體和發射面均噴涂黑漆。
13、優選地，還包括尾罩加熱裝置，所述尾罩加熱裝置包括加熱風機和送風管道，所述加熱風機通過送風管道將加熱后的空氣送入密封尾罩。
14、優選地，所述小口徑密封管路的低溫真空側和密封尾罩的低溫真空側均包覆絕熱層。
15、本專利技術提供的一種內置式大口徑20k冷屏結構的安裝方法，包括：
16、步驟s1：確定密封尾罩安裝在環模設備內的位置；
17、步驟s2：制作與密封尾罩匹配的小口徑密封管路；
18、步驟s3：安裝密封尾罩和冷屏，將密封尾罩安裝于環模設備內，將冷屏安裝于密封尾罩的冷頭安裝底座上；
19、步驟s4：安裝gm制冷機，將冷頭安裝于密封尾罩的冷頭安裝底座上，制冷端位于真空低溫側并與冷屏連接，氦管安裝端位于密封尾罩大氣側并與氦壓機連接。
20、步驟s5：安裝尾罩加熱裝置。
21、與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果：
22、1、本專利技術通過將冷屏安裝于環模設備內，形成內置式20k冷屏結構，實現了小口徑安裝，有效減小了對環模設備安裝接口尺寸的要求，即使已建設完成的環模設備，只要預留有φ200左右的安裝接口，即可增配20k冷屏裝置，為環模設備安裝20k冷屏提供了極大便捷；
23、2、本專利技術通過密封尾罩安裝20k冷屏，20k冷屏可根據需要任意位置安裝，密封尾罩位置確認后，只需制作匹配的小口徑密封管路，并調整環模設備內的支撐結構即可實現安裝，通過制作不同的小口徑密封管道，并調整支撐結構，即可實現20k冷屏任意位置的安裝，可以經濟的實現20k冷屏的多角度、多位置使用；
24、3、本專利技術通過將冷頭安裝于密封尾罩的真空低溫側與冷屏連接，將氦管安裝端安裝于密封尾罩內的大氣側，有利于冷頭供冷給冷屏，且有利于冷頭安裝腔的控溫，解決了冷頭安裝腔易導致結露及其他因低溫導致的密封面泄漏問題；
25、4、本專利技術通過引入尾罩加熱裝置，功能更為完善，能有效實現密封尾罩的控溫，避免結露及其他因低溫導致的密封面泄漏問題；
26、5、本專利技術通過設置冷屏、g-m制冷機與密封尾罩均為可拆卸結構，維護便捷，便于裝置的拆裝、移動及后續的維護，用戶可根據需要選擇是否需移除或改變安裝位置。
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1.一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，包括設置在真空低溫環模設備(1)內的冷屏(3)、密封尾罩(4)以及小口徑密封管路(2)，所述密封尾罩(4)可拆卸安裝在環模設備(1)內，所述冷屏(3)可拆卸安裝在密封尾罩(4)外側；
2.如權利要求1所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，所述環模設備(1)內可拆卸安裝有支撐結構(11)，所述密封尾罩(4)固定在支撐結構(11)上。
3.如權利要求1所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，所述密封尾罩(4)包括冷頭安裝底座(41)、密封盲板(42)、管路連接法蘭(43)、冷頭安裝法蘭(44)以及鞍座(45)；
4.如權利要求1所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，還包括GM制冷機(5)，所述GM制冷機(5)包括冷頭(51)、氦氣軟管(52)以及氦壓機(53)；
5.如權利要求4所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，所述冷頭(51)包括制冷端(511)和氦管安裝端(512)，所述制冷端(511)位于真空低溫側，所述氦管安裝端(512)位于密封尾罩(4)內的大氣側，所述氦管安
6.如權利要求5所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，所述冷屏(3)包括冷屏基體(31)、發射面(32)、冷屏支撐桿(33)以及導熱橋(34)，所述發射面(32)固定在冷屏基體(31)上，所述冷屏基體(31)通過冷屏支撐桿(33)固定在密封尾罩(4)外，所述冷屏基體(31)通過導熱橋(34)與制冷端(511)連接。
7.如權利要求6所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，所述發射面(32)包括四棱錐發射面或者蜂窩型發射面；
8.如權利要求1所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，還包括尾罩加熱裝置(6)，所述尾罩加熱裝置(6)包括加熱風機(61)和送風管道(62)，所述加熱風機(61)通過送風管道(62)將加熱后的空氣送入密封尾罩(4)。
9.如權利要求1所述的一種內置式20K冷屏結構，其特征在于，所述小口徑密封管路(2)的低溫真空側和密封尾罩(4)的低溫真空側均包覆絕熱層。
10.一種內置式20K冷屏結構的安裝方法，基于權利要求1-9任一項所述的種內置式20K冷屏結構，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種內置式20k冷屏結構，其特征在于，包括設置在真空低溫環模設備(1)內的冷屏(3)、密封尾罩(4)以及小口徑密封管路(2)，所述密封尾罩(4)可拆卸安裝在環模設備(1)內，所述冷屏(3)可拆卸安裝在密封尾罩(4)外側；
2.如權利要求1所述的一種內置式20k冷屏結構，其特征在于，所述環模設備(1)內可拆卸安裝有支撐結構(11)，所述密封尾罩(4)固定在支撐結構(11)上。
3.如權利要求1所述的一種內置式20k冷屏結構，其特征在于，所述密封尾罩(4)包括冷頭安裝底座(41)、密封盲板(42)、管路連接法蘭(43)、冷頭安裝法蘭(44)以及鞍座(45)；
4.如權利要求1所述的一種內置式20k冷屏結構，其特征在于，還包括gm制冷機(5)，所述gm制冷機(5)包括冷頭(51)、氦氣軟管(52)以及氦壓機(53)；
5.如權利要求4所述的一種內置式20k冷屏結構，其特征在于，所述冷頭(51)包括制冷端(511)和氦管安裝端(512)，所述制冷端(511)位于真空低溫側，所述氦管安裝端(512)位于密封尾罩(4)內的大氣側，所述氦管安裝端(512)通過氦...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祁松松，郭騰，倪俊，王飛，李燦倫，陳紅斌，
申請(專利權)人：上海衛星裝備研究所，
類型：發明
國別省市：
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