引 言

　　熱真空試驗箱是在地面上模擬太空環(huán)境的環(huán)境模擬試驗設備。 近幾年來(lái), 熱真空試驗設備在航天航空業(yè)產(chǎn)品的研制和定型中發(fā)揮了重要作用。 熱真空試驗箱由于結構復雜,在運行中有時(shí)會(huì )出現一些異?，F象, 如果不能及時(shí)排除 , 將延長(cháng)試驗周期, 影響產(chǎn)品的研制工作。 為此, 我們對試驗箱的基本工作原理作一些簡(jiǎn)要闡述, 并介紹如何對熱真空試驗箱的一般故障進(jìn)行分析判斷和排除。

　　1熱真空試驗箱工作原理

　　下面以HS-2P-ZQ型熱真空模擬設備為例簡(jiǎn)要介紹其工作過(guò)程。 試驗箱由主泵渦輪分子泵、機械泵、預抽閥、主抽閥等組成真空機組, 對真空室進(jìn)行抽氣, 從而得到一個(gè)較為清潔的高真空試驗環(huán)境。 通過(guò)電熱絲或液氮將箱體熱沉加熱或制冷, 利用輻射傳導的形式在箱體熱沉內形成一個(gè)較均勻的溫度場(chǎng), 從而得到一個(gè)既有真空, 又有寬范圍溫度 -100℃~125℃ 太空模擬環(huán)境。 熱真空試驗做完后, 打開(kāi)放氣閥充入氮氣取出試件。 試驗箱工作原理示意圖如圖 1所示。

　　2故障的判斷分析

　　由于試驗箱是一個(gè)較復雜的機電組合系統, 因此, 一旦設備出現異常, 必須全面而有序地對整個(gè)設備進(jìn)行檢查和綜合分析。 對故障現象的發(fā)生, 一般先進(jìn)行先 外后 里的原則, 即首先排除外部因素, 如冷卻水、供電等, 在*排除外部因素后, 根據故障現象, 采用機電關(guān)聯(lián)方法查找故障原因。按照電氣原理圖查找電氣系統及計算機軟件的問(wèn)題, zui后查

　　找機械系統的問(wèn)題, 如表 1所示。

　　3典型故障的分析診斷與排除

　　3. 1 故障現象

　　例如某一試件在做熱真空試驗時(shí), 要求在真空度 2.X10-3 Pa時(shí)溫度下降至 - 55 ℃并保溫 2h, 通常情況下此時(shí)的真空度會(huì )優(yōu)于 2X10-3Pa, 但在降溫 5min后, 出現了真空度突然下降到 2.5X10-2Pa的故障現象, 如圖 2所示。 為此我們就按表 1進(jìn)行排查。

　　3. 2 對故障現象的分析診斷與排除

　　( 1) 斷開(kāi)制冷控制 , 制冷閥關(guān)閉, 檢查真空計通訊接口有無(wú)松動(dòng), 分子泵轉速有無(wú)發(fā)生變化, 經(jīng)檢查都正常, 說(shuō)明真空機組的問(wèn)題可以排除。

　　( 2) 由于低溫降溫階段出現真空曲線(xiàn)異常, 先觀(guān)察在常溫和高溫狀態(tài)下高真空曲線(xiàn)是否能夠達到高真空度要求, 該曲線(xiàn)顯示真空度能達到 2X10-3Pa以上, 工作正常, 說(shuō)明從主電源到各電磁閥的電氣線(xiàn)路正常, 電氣系統沒(méi)有問(wèn)題。

　　( 3) 雖然電氣系統沒(méi)有問(wèn)題, 但在 2X10-3Pa真空條件下通入液氮制冷時(shí), 此故障發(fā)生說(shuō)明故障應該發(fā)生在試驗箱制冷環(huán)節。 首先對箱體各抽氣接口的螺絲擰緊, 在液氮入口處充入壓力0.5kg左右的氮氣, 觀(guān)察此時(shí)高真空規顯示值有微小變化。

　　( 4) 結合試驗箱的控制過(guò)程進(jìn)一步確認故障原因。 因為此設備熱沉采用壁厚1.5mm 紫銅板作腔體料, 內部液氮盤(pán)管用整根長(cháng)的紫銅管制作, 由于熱脹冷縮, 在真空室內沒(méi)有焊縫, 故判斷液氮進(jìn)入熱沉的外部聯(lián)接處可能有漏氣現象發(fā)生。 至此 , 可認為產(chǎn)生此故障的原因是電磁閥與金屬波紋管連接真空室的連接處發(fā)生漏氣。

　　( 5) 將連接真空室的金屬波紋管拆開(kāi)電磁閥發(fā)現其內一塑料墊片因長(cháng)時(shí)間高低溫試驗造成老化開(kāi)裂, 對此電磁閥閥桿重新焊接, 在真空環(huán)境下對試驗箱體熱沉充入液氮,真空度顯示達到 2X10-3Pa以上, 試驗箱工作正常。