本發(fā)明屬于電推力器領(lǐng)域，具體涉及電推力器地面測試工作區(qū)域真空度的方法。
背景技術(shù)：
電推力器工作真空度是通過真空艙電離真空計(jì)測試，這種方法雖然也能滿足離子推力器測試要求，但是測出的是真空艙內(nèi)的真空度而不是推力器工作區(qū)域內(nèi)的真空度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種采用電離真空計(jì)在線測量電推力器工作真空度的方法，以解決現(xiàn)有方法不能測試推力器工作區(qū)域內(nèi)真空度的問題。
一種采用電離真空計(jì)在線測量電推力器工作真空度的方法，包括下列步驟：
A、將電離真空規(guī)管置于真空艙內(nèi)推力器工作區(qū)域的要求測試位置上；
B、將傳感器與電離真空規(guī)管和穿艙法蘭相連；
C、將艙外信號(hào)線與穿艙法蘭的接線柱一一對應(yīng)并與真空計(jì)相連；
D、將設(shè)備抽真空，推力器點(diǎn)火開始，打開真空計(jì)開始測試要求測試區(qū)域內(nèi)的真空度；
E、通過測量得到的真空度值，計(jì)算得出電推力器工作時(shí)的真實(shí)工作真空度。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，用鋁箔將艙內(nèi)信號(hào)線及傳感器接頭包裹。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：
（1）采此方法后，可以真實(shí)有效的測量推力器工作區(qū)域內(nèi)的真空度，解決過去由于真空規(guī)管只能安裝在真空艙壁上，無法測量到推力器出口區(qū)域真實(shí)真空度的問題；
（2）采此方法后，因?qū)㈦婋x規(guī)管裝入艙內(nèi)更有效直觀的判定推力器工作的真空環(huán)境是否滿足要求；
（3）采此方法后，因測試有效的真空度可以為更準(zhǔn)確的計(jì)算電推力器的相關(guān)性能參數(shù)（例如出口區(qū)域的氣體反流量等）提供幫助。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種采用電離真空計(jì)在線測量電推力器工作真空度的布置示意圖。
附圖標(biāo)記含義如下：電離真空規(guī)管（1）、真空艙（2）、推力器（3）、傳感器（4）、穿艙法蘭（5）、真空計(jì)（6）、艙外信號(hào)線（20）、收集極信號(hào)線（21）。
具體實(shí)施方式
一種采用電離真空計(jì)在線測量電推力器工作真空度的方法，是指在現(xiàn)場完成測量，具體包括下列步驟：
A、先將電離規(guī)（量程為10-2—10-5Pa）置于真空艙內(nèi)需要測試的位置并做好固定，
B、將傳感器及信號(hào)線與電離真空規(guī)管和穿艙法蘭相連；
C、將艙外信號(hào)線20與穿艙法蘭接線柱一一對應(yīng)并與真空計(jì)相連；即將艙內(nèi)5根線接于穿艙法蘭接線柱上并做好標(biāo)記，艙外5根線與穿艙法蘭接線柱一一對應(yīng)連接，切記不能松動(dòng)，艙外線與真空計(jì)連接。
D、將艙內(nèi)真空計(jì)收集極信號(hào)線21及傳感器接頭用鋁箔包裹；起到固定與防護(hù)作用。防止推力器工作時(shí)產(chǎn)生的束流等離子體帶來的損傷或影響。
E、將設(shè)備抽真空，推力器點(diǎn)火開始，同時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)打開真空計(jì)開始測試要求測試區(qū)域內(nèi)的真空度；測試結(jié)束后關(guān)閉真空計(jì)，單次真空計(jì)工作時(shí)間不超過5分鐘，如需長時(shí)間檢測真空度可采用間隔開關(guān)機(jī)測試的方法。
F、通過測量得到的真空度值，計(jì)算得出電推力器工作時(shí)的真實(shí)工作真空度，采用以下公式（以氙氣工質(zhì)電推力器為例），必須選用與電推力器使用的工質(zhì)氣體相對應(yīng)的氣體常數(shù)，采用現(xiàn)有公式計(jì)算：
上式中，Pcorr為校正后的真實(shí)真空度，Pioniz,gauge為電離真空規(guī)管測量到的壓力值，Pbase為真空艙的本底真空度，2.87為氙氣的特征常數(shù)，其他工質(zhì)氣體的特征常數(shù)可通過查閱對應(yīng)氣體物理特性手冊得到。本底真空度只與真空設(shè)備本身的抽氣性能有關(guān)，通常定義為真空艙在無外部氣體充入條件下，真空系統(tǒng)連續(xù)工作24h后的真空度。
實(shí)施例
LIPS-200離子推力器（一種采用電場加速工質(zhì)氣體離子產(chǎn)生推力的電推力器）與吸氣裝置聯(lián)試中，將規(guī)管接與吸氣裝置的進(jìn)氣口處（距推力器束流出口約1m的位置）真實(shí)有效的測試到了推力器在穩(wěn)定引出束流時(shí)電推力器出口附近的真實(shí)真空度，最終測量得到的真空度為計(jì)算離子推力器出口氣體反流量提供了有效的數(shù)據(jù)，并根據(jù)下列現(xiàn)有公式計(jì)算得到反流量，從而準(zhǔn)確計(jì)算出了離子推力器在太空中工作時(shí)的推力和比沖等關(guān)鍵性能參數(shù)。
其中，P為校正后的真實(shí)真空度，A為推力器出口與真空艙的有效解除面積，ηc為克勞森系數(shù)，通常值在0.9～1之間，T為環(huán)境溫度(單位為K/開爾文)，Ma為工質(zhì)氣體的原子或分子質(zhì)量。