一种航天器在轨状态泄漏监测的方法

摘要

本发明提供了航天器在轨状态泄漏监测的方法。该方法包括以下流程：舱段分隔后压力监测、舱体注入氖气并平衡、取样分析、质量流量分析计算漏率。该方法综合应用压力变化监测方法、质谱分析方法及质量流量法综合计算分析空间站在轨状态泄漏漏率，在监测压力的同时测量舱内气体温度，测量舱内总压力、氧分压、二氧化碳分压及水蒸气分压变化，压力变化监测系统综合利用环控生保系统测得的压力参数监测舱内的压力变化量，应用质谱分析法及质量流量法精确计算舱体漏率。

主权项

航天器在轨状态泄漏监测方法，包括以下流程：1)舱段分隔后压力监测：航天器各舱段的舱门关闭，启动各舱段的压力变化监测系统，压力变化监测系统包括总压传感器、温度传感器、差压传感器、二氧化碳分压传感器、氧分压传感器，所述压力变化监测系统综合利用环控生保系统测得的压力参数监测舱内的压力变化量；2)舱体注入氖气并平衡：通过氖气源，向舱体注入氖气，将舱体内部环境中氖(Ne)的浓度由20ppm提高到100ppm，然后利用舱内风机将舱体内部气体循环混合均匀，以便舱体内部气体压力及温度达到平衡；3)取样分析：启动舱内质谱分析仪器，通过其取样器对舱体内部气体连续循环取样分析，通过方程式(1)计算舱体内部初始时刻氖气分压力变化及舱体结构总漏率；$Q_t=\frac{(P_t·{\gamma }_t-P_1·{\gamma }_1)·V}{t·{\gamma }_0}···\left(1\right)$式(1)中：P_t为时间t后舱内气体的总压值，P₁为舱内气体的总压初值，γ_t为时间t后舱内示漏气体的浓度值，γ₁为舱内示漏气体的浓度初值，γ₀为基准容器气体的浓度值，V为舱体内容积，Q_t为舱体结构总漏率。4)质量流量分析：通过质量流量计，实时监测环控生保系统供气质量和排气质量，同时剔除航天员消耗气体质量，通过方程式(2)分析计算舱体漏率；$Q=\frac{{\int }_0^{t_1}{q}_{v1}·\rho -{\int }_0^{t_2}{q}_{v2}·\rho }{\mathrm{\Delta t}}-1.375···\left(2\right)$式(2)中，为供气与排气的质量流量，单位Pa.m³/s，如果按照式(2)计算出的质量流量大于2.82Pa.m³/s，则表明空间站结构泄漏故障。