一種推進劑泄漏自動檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣體污染物檢測和防治領(lǐng)域，尤其涉及一種推進劑泄漏自動檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國，作為航天領(lǐng)域內(nèi)主體液體推進劑的肼類推進劑主要包括無水肼肼(N2H4, Hydrazine，簡稱 Hz)、甲基餅(CH3NHNH2, Methyl Hydrazine，簡稱 MMH)、偏二甲餅((CH3) 2NNH2，Unsymmetrical Dimethyl Hydrazine，簡稱 UDMH)以及它們的混合物，在各種衛(wèi)星、導(dǎo)彈和運載火箭的發(fā)射中應(yīng)用非常廣泛。但肼類推進劑毒性較大，是潛在致癌物，例如偏二甲肼可經(jīng)皮膚、呼吸道、消化道吸收，引起神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)的損傷，其在大氣中的衰變產(chǎn)物成分非常復(fù)雜。有相當多的研究證明，偏二甲肼及其衰變產(chǎn)物對動物有致癌、致突變、致畸胎作用。而且肼類推進劑易燃、易爆，在其生產(chǎn)、貯存、運輸、轉(zhuǎn)注、加注、取樣、維修及發(fā)射試驗等過程中，由于跑、冒、滴、漏以及突發(fā)事故等原因極易造成人員中毒甚至著火、爆炸事故，同時對大氣、水體、土壤和植被等環(huán)境介質(zhì)造成污染。國家規(guī)定肼類燃料在居民區(qū)日平均最高容許濃度:肼為0.02mg/m3，甲基肼為0.006mg/m3，偏二甲肼為0.03mg/m3;作業(yè)場所空氣中最高容許濃度:肼為0.13mg/m3，甲基肼為0.08mg/m3，偏二甲肼為0.5mg/m3。在地面上若作業(yè)環(huán)境中肼類推進劑氣體濃度過高，輕則影響作業(yè)人員或周圍居民的健康，重則引起爆炸，導(dǎo)致重大事故。在空間中若航天器推進劑儲罐中肼類推進劑氣體泄露，不僅影響航天人員的生命健康，而且可能導(dǎo)致航天器爆炸，對航天事業(yè)造成重大損失。因此，對作業(yè)環(huán)境中肼類推進劑氣體濃度進行現(xiàn)場連續(xù)檢測，對于保障作業(yè)人員健康、防止事故發(fā)生，控制環(huán)境污染，保證火箭發(fā)射、儲存安全具有重要意義。目前市面上的檢測裝置多過于簡單，不便于遠程操控，存在精度不高，智能化不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種推進劑泄漏自動檢測裝置，用于檢測特定環(huán)境空氣中推進劑濃度含量，實時檢測環(huán)境中推進劑濃度變化，為用戶安全工作，采取排風、凈化等措施提供依據(jù)。
[0004]本發(fā)明的推進劑泄漏自動檢測裝置，其包括:
[0005]取樣模塊，用于采集待檢位置的氣體并輸出至檢測模塊；
[0006]檢測模塊，用于檢測取樣模塊采集的氣體并輸出氣體濃度檢測信號給控制模塊；
[0007]控制模塊，用于根據(jù)檢測模塊的氣體濃度檢測信號給出控制指令給取樣模塊、檢測模塊、污染去除模塊，以控制其相應(yīng)的工作狀態(tài)；
[0008]污染去除模塊，用于根據(jù)控制模塊的控制指令去除整個推進劑泄漏自動檢測裝置內(nèi)的氣體；
[0009]其中:
[0010]取樣模塊，包括多個取樣單元，每個取樣單元均包括:一個取樣室，與取樣室分別連接的一個放氣閥、多個取樣閥、一個取樣栗，與多個取樣閥一一對應(yīng)連接的多路取樣管路；該取樣室外表面的中端安裝一片鉑電阻，取樣室外表面除鉑電阻以外的位置纏繞加熱帶，取樣室內(nèi)部設(shè)有安裝板；安裝板上設(shè)有一個溫度傳感器；
[0011]檢測模塊，包括粗檢單元、精檢單元和排氣栗，粗檢單元用于在O-1OOppm的濃度范圍內(nèi)檢測氣體，并輸出氣體濃度檢測信號給控制模塊；精檢單元于在O-1ppm的濃度范圍內(nèi)檢測氣體，并輸出氣體濃度檢測信號給控制模塊；其中，粗檢單元和精檢單元均包括:檢測室，與檢測室分別連接的檢測電磁閥、檢測室抽空閥；檢測室內(nèi)部安裝鉑電阻和安裝板，檢測室外殼纏加熱帶，安裝板上設(shè)有安裝溫度傳感器、檢測傳感器和壓力傳感器(16);排氣栗分別與粗檢單元的檢測室抽空閥、精檢單元的檢測室抽空閥連接；其中，粗檢單元的檢測傳感器的量程為O?lOOppm，精度0.1ppm,精檢單元的檢測傳感器的量程為O?lppm，精度 0.0lppm ；
[0012]污染去除模塊包括:污染去除室，與污染去除室連接的三個污染抽空閥、污染去除電磁閥、壓力測量規(guī)，安裝于污染去除室內(nèi)的安裝板，與污染去除電磁閥連接的污染去除抽空栗，與壓力測量規(guī)連接的真空計；安裝板內(nèi)裝有溫度傳感器；污染去除室內(nèi)部安裝鉑電阻，污染去除室室外殼纏加熱帶；
[0013]控制模塊采用PLC控制器，控制計算機由觸摸屏顯示器和電腦主機組成，其中觸摸屏顯示器用于控制流程的顯示和人機界面交互操作；
[0014]連接關(guān)系為:污染去除模塊的三個污染抽空閥分別與取樣單元的取樣室、粗檢單元的檢測室、精檢單元的檢測室連接；取樣室的取樣栗分別與粗檢單元的檢測電磁閥、精檢單元的檢測電磁閥連接；控制模塊分別與取樣模塊、檢測模塊和污染去除模塊連接，用于控制三個模塊的工作狀態(tài)。
[0015]進一步的，所述取樣單元中:
[0016]取樣閥和放氣閥均的電磁閥，標稱總開關(guān)次數(shù)不小于1W次，通徑為?6mm，DC24V供電，功耗7W，兩端接口為PT1/4螺紋；
[0017]取樣栗選用的微型真空栗，峰值抽速為15L/min，平均抽速為9L/min，平均工作壽命大于6000h，進口壓力約為50kPa，出口壓力大于lOOkPa，外形尺寸為150 X 80 X IlOmm ；
[0018]取樣室為圓筒狀結(jié)構(gòu)，外形尺寸為Φ 30mmX 394mm，壁厚2mm ；
[0019]取樣管路為i>6mmX35mm，壁厚Imm的不銹鋼管；
[0020]連接取樣栗和取樣室之間的管路為Φ 1mmX 35mm，壁厚Imm的不銹鋼管；
[0021]上述取樣管路與不銹鋼管的總?cè)莘e為0.23L。
[0022]進一步的，檢測模塊中:
[0023]檢測室為不銹鋼材質(zhì)的圓柱體，外形尺寸為Φ136_Χ200_，壁厚3_，容積約為2.7L，漏率不大于 2.0X10 6Pa.m3/s ；
[0024]檢測室外側(cè)設(shè)置有兩個4針電接插件，一個4針電接插件一端與溫度傳感器連接，另一端與控制模塊連接；另一個4針電接插件一端分別與檢測傳感器連接，另一端與控制模塊連接，輸出電信號至控制模塊；
[0025]檢測室的端蓋法蘭設(shè)計為可拆卸結(jié)構(gòu)，端蓋法蘭與筒體之間采用O形圈密封；
[0026]檢測室的底法蘭焊接在檢測室筒體下端，設(shè)計為圓盤狀結(jié)構(gòu)，中心位置有I個KFlO接口，通過帶有KFlO接口的多通接口與每路檢測電磁閥相連，偏心位置設(shè)計一個M14螺紋接口，用于連接抽空管路；
[0027]進一步的，檢測模塊中:
[0028]每個檢測單元配有多路檢測管路、I路抽空管路，管路均采用外徑為Φ10_，壁厚Imm的不銹鋼管；檢測管路上設(shè)有檢測電磁閥，抽空管路與污染抽空閥連接；
[0029]檢測電磁閥選擇的電磁閥，標稱總開關(guān)次數(shù)不小于20W次，通徑為Φ 10mm，AC220V供電，平均功耗8W，起動功率800W，兩端接口為KFlO快速接口 ；
[0030]壓力傳感器(16)選用的擴散硅壓力變送器，測量范圍為O?150kPa，精度等級0.1% F.S，介質(zhì)溫度為-60°c?200°C ；
[0031]排氣栗選用的微型真空栗，峰值抽速為28L/min，平均抽速為18L/min，電壓為24V，噪聲小于60dB，平均工作壽命大于6000h，進口極限壓力約為88kPa (絕對壓力)，出口壓力大于lOOkPa，外形尺寸為177 X 76 X 132 (mm)。
[0032]進一步的，污染去除模塊中:
[0033]污染去除電磁閥選擇的電磁閥，標稱總開關(guān)次數(shù)不小于20W次，通徑為ΦΙΟπιπι，AC220V供電，平均功耗8W，起動功率800W，兩端接口為KFlO快速接口 ；
[0034]壓力測量規(guī)選用成都正華的電阻規(guī)，型號為ZJ-52T，配置的真空計為型號ZDR-1的單通道電阻真空計，測量范圍為(I X 105?I X 10-1) Pa，其中有效測量范圍為3 X 103?5X1-1Pa ；
[0035]污染去除抽空栗選用RVD-4旋片機械栗，抽速:4.4L/s，極限壓力:4X102Pa，供電電壓:220VAC，功率:0.75kW，噪聲:彡 58dB。
[0036]進一步的，污染去除模塊中:
[0037]污染去除室采用不銹鋼材料制作，設(shè)計為圓筒狀結(jié)構(gòu)，外形尺寸為Φ 50mmX 500mm，壁厚3mm ;污染去除室的圓柱面上預(yù)留KFlO接口、I個KF16接口，I個KF25接口，其中KFlO接口用于連接取樣室和檢測室，連接管道采用外徑Φ 1mm的不銹鋼管，壁厚Imm ;1個KF16接口連接壓力測量規(guī)G ;1個KF25接口連接污染去除抽空栗，連接管道采用外徑Φ25πιπι的不銹鋼波紋管。
[0038]進一步的，加熱帶單根最大加熱功率不小于500W。
[0039]有益效果:
[0040]1.通過取樣單元17的取樣管的設(shè)置，無需檢測人員進入待檢位置進行取樣，保證人員安全；多個取樣單元17的設(shè)置能夠滿足多個待檢位置的實時取樣，其獨立工作，避免了一個取樣單元17在多個待檢位置的切換以及一個取樣單元17故障時整個檢測裝置的失靈；當檢測模塊檢測到采樣的待檢氣體超標時，及時切斷檢測電磁閥，并打開取樣單元17的污染抽空閥將采樣室內(nèi)的超標氣體處理掉，這樣可以防止超標氣體對檢測室21內(nèi)的檢測傳感器壽命的影響。
[0041]2.粗檢單元18和精檢單元19，粗檢單元18的檢測傳感器測量范圍大，但是精度低，提供大范圍的氣體濃度，保證作業(yè)安全。精檢單元19的檢測傳感器測量范圍小，但是精度高，能夠滿足待檢位置小范圍的氣體檢測，提供近距離的氣體濃度