適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統的製作方法
2023-07-11 11:16:31 1
專利名稱：適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種充氮系統，具體涉及一種適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統。
背景技術：
對精密儀器的內部封閉空間充填氮氣作為保護氣體能有效防止儀器儀表被氧化，延長精密儀表的使用壽命，保證精密儀表其有可靠的性能，因此，出廠時生產廠家往往都會對這些儀表內部空間充填氮氣。作為精密的光機電系統，專業的天文望遠鏡在有溫差的地方使用或保存，水汽往往會在物體表面凝結，如果望遠鏡內部不能阻止水汽進入，鏡筒內很容易凝霜，不僅影響成像，時間長了還會嚴重損害光學元件。過去的望遠鏡防潮是使用乾燥倉設計，乾燥倉裡面放置乾燥劑，此類工藝可以有效防止望遠鏡內部受到潮氣的侵蝕，現在由於充氮技術的提高，專業的望遠鏡鏡筒內部一般採用充氮工藝，能有效的防水和防黴。由於南極冰穹A位於寒冷的南極洲，常年溫度在_30°C --80°C之間，由於相對溼度較大，光學鏡面十分容易結霜，不利於天文觀測，這是目前各國南極天文望遠鏡研製中的難題和重點。對其鏡筒充氮能夠去除水汽，防止鏡面結霜，保證其正常使用。目前對望遠鏡的充氮通常是「一次成型」，缺乏一種動態系統針對其鏡筒內部的氮氣情況適時充氮，這樣的充氮方法在有人值守的情況下是切實可行的，但是由於南極冰穹A地區每年只有半個月時間適宜人類工作，大部分時間望遠鏡處於無人值守狀態，需要一種動態充氮系統能夠根據需要進行充氮，驅趕鏡筒內部的水汽，保證鏡面不結霜，防止內部精密儀器被氧化，延長望遠鏡的使用壽命。現有技術中沒有適用的技術方案。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，該動態充氮系統用於在南極條件下使用的精密光學設備，特別是處於無人值守狀態的天文望遠鏡；該系統能夠長期適時充氮，驅趕鏡筒內部的水汽，保證鏡面不結霜，防止內部精密儀器被氧化，延長望遠鏡的使用壽命。完成上述發明任務的技術方案是，一種適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，在望遠鏡鏡筒上裝有密封罩，其特徵在於，該密封罩通過電磁閥、快速接頭及軟管與氮氣瓶連接；所述的電磁閥通過網絡與控制系統連接。上述方案可以控制電磁閥、採用氮氣瓶通過快速接頭及軟管向被密封罩密封的望遠鏡鏡筒內部充氣。電磁閥通過專用電源給其供電。本實用新型有以下優化方案:1、為了保證能充氮一年的時間，所述的氮氣瓶採用兩個或多個氮氣瓶共同為望遠鏡鏡筒提供氮氣，該兩個氮氣瓶或多個之間也用軟管連接，並通過三通接頭接入電磁閥中，保證兩個充氣瓶處於並聯狀態。2、所述的電磁閥通過網絡與控制系統連接，其連接方式，建議採用通過銥星衛星遠程遙控電磁閥的開關。3、密封罩上裝上矽橡膠密封墊，連接處用低溫膠密封，連接鏡筒和密封罩，並用螺釘固定至矽橡膠微微受壓變形；4、在所述氮氣瓶與電磁閥之間，還設有調壓閥；5、所述的快速接頭採用能夠耐受極地_80°C低溫的接頭。本實用新型的具體實施方法是:首先將在望遠鏡鏡筒上裝密封罩，將其密封，密封罩與望遠鏡鏡筒和中間塊之間用矽橡膠密封，並用螺釘固定死，使矽橡膠微微變形，保證其密封性。氮氣瓶通過三通接上電磁閥，電磁閥用來控制氮氣的充氣時間，電磁閥上接有低溫下可以使用的快速接頭，並通過軟管和望遠鏡鏡筒連接向鏡筒內部充氣。電磁閥通過專用電源給其供電。在實際使用中，由於低溫下密封元件可能會出現問題，本實用新型通過銥星衛星遠程遙控電磁閥的開關，根據實際情況，間隔一定時間進行充氮，使鏡筒內部的氣壓始終保持略大於外界的氣壓，保證外界含水分的空氣不進入鏡筒內部，以保證鏡筒內的乾燥，防止
鏡面結霜。實用新型的有益效果本實用新型的充氮系統能滿足精密光機電系統在極地嚴酷環境下無人值守狀態中越年使用，防止鏡面結霜，其性能主要有以下優點:1.安裝方便簡單，所有連接均用快速接頭插拔； 2.能夠保護鏡筒內的精密儀器設備；3.耐低溫，能夠耐受極地_80°C的低溫；4.保證鏡筒內部乾燥，防止鏡面結霜；5.重量輕，攜帶方便；6.能根據需要遠程遙控充氮，保持鏡筒內的氮氣氣壓。
圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
實施例1，適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，參照圖1:在望遠鏡鏡筒上12裝有密封罩。氮氣瓶I通過調壓閥2，三通3，快速接頭4，軟管5與另一個氮氣瓶I的直通接頭7連接，兩個氮氣瓶I並聯，共同通過電磁閥6、快速接頭4、軟管5(含在底座上的部分5-1、在叉管上的部分5-2、在叉臂上的部分5-3，)、單向閥10及長接頭11，向望遠鏡鏡筒的密封罩內充氮。電源裝置9通過電源線8給電磁閥6供電。所述的電磁閥通過銥星衛星網絡與控制系統連接。本實用新型將在南極DOME A點實施。具體實施過程如下1.打開包裝箱，將密封罩打開，裝在望遠鏡的鏡筒上[0030]2.密封罩上裝上矽橡膠密封墊，連接處用低溫膠密封，連接鏡筒和密封罩，並用螺釘固定至矽橡膠微微受壓變形；3.檢查密封罩處的密封狀況4.通過調壓閥和三通將氮氣瓶和電磁閥連接上，5.安裝軟管將鏡筒和氮氣瓶連接6.打開電源用調壓閥調節充氣量，出氣壓力調整至0.1Mpa (略大於當地大氣壓)，7.充氣至鏡筒內壓力為0.1Mpa8.根據實際情況通過銥星衛星遠程控制電磁閥充氮氣。
權利要求1.一種適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，在望遠鏡鏡筒上裝有密封罩，其特徵在於，該密封罩通過快速接頭、軟管及電磁閥與氮氣瓶連接；所述的電磁閥通過網絡與控制系統連接。
2.根據權利要求1所述的適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，其特徵在於，所述的氮氣瓶採用兩個或多個氮氣瓶共同為望遠鏡鏡筒提供氮氣，該兩個氮氣瓶或多個之間也用軟管連接，並通過三通接頭接入電磁閥中，保證兩個充氣瓶處於並聯狀態。
3.根據權利要求1所述的適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，其特徵在於，所述的電磁閥通過網絡與控制系統連接，其連接方式是採用通過銥星衛星遠程遙控電磁閥的開關。
4.根據權利要求1所述的適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，其特徵在於，所述密封罩上裝上矽橡膠密封墊，連接處用低溫膠密封，連接鏡筒和密封罩，並用螺釘固定至矽橡膠微微受壓變形。
5.根據權利要求1-4之一所述的適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，其特徵在於，在所述氮氣瓶與電磁閥 之間，還設有調壓閥。
6.根據權利要求5所述的適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，其特徵在於，所述的快速接頭採用能夠耐受_80°C低溫的接頭。
專利摘要適合用於極地條件下天文觀測設備的動態充氮系統，在望遠鏡鏡筒上裝有密封罩，其特徵在於，該密封罩通過快速接頭、軟管及電磁閥與氮氣瓶連接；所述的電磁閥通過網絡與控制系統連接。優化方案的氮氣瓶採用兩個或多個氮氣瓶共同為望遠鏡鏡筒提供氮氣，該兩個氮氣瓶或多個之間也用軟管連接，並通過三通接頭接入電磁閥中，保證兩個充氣瓶處於並聯狀態。電磁閥是採用通過銥星衛星遠程遙控電磁閥的開關。本實用新型的充氮系統能滿足精密光機電系統在極地嚴酷環境下無人值守狀態中越年使用，防止鏡面結霜，安裝方便簡單，能夠保護鏡筒內的精密儀器設備。
文檔編號F17C5/00GK203082527SQ20122034229
公開日2013年7月24日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者宮雪非, 周放, 溫海焜, 顧伯忠, 寇松峰, 姜翔, 張志永, 樂中宇 申請人:中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所