航天器环境模拟试验的计量保障

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1、第28卷第3期航天器环境工程2011年6月SPACECRAFTENVIRONMENTENGINEERING285航天器环境模拟试验的计量保障张书锋，季启政，张少楠(北京东方计量测试研究所，北京100029)摘要：文章分析了中国空间技术研究院航天器环境模拟试验的计量保障现状和存在的问题，介绍了北京东方计量测试研究所的计量保障能力，对航天器环境模拟试验计量保障工作的发展提出了具体建议。关键词：空间环境模拟试验；测量设备；计量保障中图分类号：TB9文献标识码：ODOI-10．39690．issn．1673—1379．2011．03．015O引言计量保障是为保证装各性

2、能参数的量值准确一致，实现测量溯源性和检测过程受控，确保装备始终处于良好的技术状态，具备随时准确执行预定任务的能力而进行的一系列管理和技术活动[1】。计量保障的质量和效率直接影响到测试设备和装备的质量和使用效率。空间环境模拟试验是航天器研制工作中的重要程序，目前型号试验主要包括真空热试验、力学试验、磁试验、温湿度试验等。计量保障工作关系到试验测试设备的溯源性和测试数据的准确性，对保证型号试验顺利有效进行，从而促进航天器的研制、生产和经营发挥着重要作用。随着航天器向长寿命、多功能、高可靠方向的发展，对环境模拟试验的计量保障也提出了更高、更严格的要求。文章编号：1

3、673-1379(2011)03-0285-034)专用测试设备的校准规范质量不高，无法保障整个测试设备的溯源性。5)各厂、所的小型真空试验设备、热真空试验设备、温湿度试验箱等有相当一部分经过了计量机构的验收测试和周期计量校准，但是还有很多未经计量机构进行验收测试和周期计量校准。6)真空计需要定期计量校准。真空计易受环境污染，稳定性较差，不合格的概率较高，经过校准的真空计过一段时间后其测量值可能和刚校准时差l～2个数量级。因此真空计应定期进行计量校准，保证其测量数据的准确性。7)大型环境试验的现场计量保障工作不到位，特别是现场原位计量。比如大型热真空设备中的数

4、量庞大的热电偶、铂电阻和各类压力表、压力传感器等常年处于计量校准不到位的状态，溯源性和测量准确性无法保障。1航天器环模试验的计量保障现状1．2北京东方计量测试研究所的计量保障能力1．1中国空间技术研究院有关情况1)环境试验中的通用测量设备仪器基本都按期进行计量校准。但专用测试设备尚有部分未经计量校准。有部分具有计量特性的仪器设备未进行检定校准。2)力学试验(振动和冲击)设备基本都按期进行计量校准。3)热真空试验设备没有相应的校准规范，没有统一的工作依据。北京东方计量测试研究所的传统强项是电学计量、无线电计量、长度计量等。2007年中国空间技术研究院计量资源整合

5、后，将北京卫星环境工程研究所的计量室合并入北京东方计量测试研究所，使后者在振动、冲击、真空、压力、温湿度等力学和热学计量参数的能力实现零的突破，航天器环模试验的计量保障能力大大提高。1)真空计量实验室是华北地区唯一～家国防工业真空计量实验室，承担着航天两大集团、航收稿日期：2010—08．23；修回日期：2011-03．14作者简介：张书锋(1980一)，男，博士学位，主要从事力学与真空计量标准研究。E-mail：thuzsf@163．corn。航天器环境工程第28卷空、中电集团、中国科学院以及部队下属多家单位的真空量值传递。实验室具有两套真空比对校准系统和真

6、空计电参数测试系统，可校准／检测的真空范围为105～10。4Pa，可对真空计电参数、各类真空计、各类真空规管(电离真空计、压阻真空计、电容薄膜真空计、热偶真空计、电阻真空计、复合真空计等)进行计量校准。2)压力实验室具有标准活塞压力计和数字标准压力计等，能校准各类压力表、压力传感器和压力变送器。3)温湿度实验室配有铂电阻温度计标准装置、一等水银温度计标准装置、精密露点仪检定装置、恒温低温槽、湿度发生器、温湿度标准箱、温湿度采集系统等，用于温湿度环境试验设备、恒温槽、各类温度计(铂电阻、各种型号的热电偶、机械式温湿度计、热敏电阻等)、温度传感器、露点仪、湿度计、

7、数字温度显示和调节仪表的检定校准。4)振动冲击实验室配有高、中、低频全自动加速度计校准系统和数据采集分析系统等仪器设备，可对冲击、加速度计、电荷放大器、振动台、信号适调仪等进行检定校准。5)可以进行热真空试验设备的验收测试，可检项目包括极限真空、工作真空度、抽速、温度上下限值、温度场不均匀度、温度场稳定度、升降温速率等，已经为有关单位多次开展验收测试和周期测试业务。2航天器环模试验的计量保障工作建议2．1真空环境下的温度校准技术尚需进一步研究为验证卫星热设计的正确性，保证卫星在空间轨道的可靠运行，在卫星研制过程中必须进行。地面模拟空问热环境试验在热真空试验中，

8、相关部位的温度是需要准确测量的核心参数