热真空环境试验罐的低气压控制方法

在热真空环境试验罐做热真空试验的过程中，模拟低气压环境是一项重要步骤，其真空密闭形式要求在试验过程中能够精准控制低气压环境。这需要一个高效的真空压力控制系统，而其控制方法是基于气体流量动态平衡法。

这一控制系统由真空压力传感器、高速电动阀门和高精度PID控制器组成，通过闭环控制回路，实现真空舱内进气和排气流量的动态平衡，从而迅速控制真空压力达到设定值。

为了能够更好地控制低气压，“环仪仪器”采取以下解决方案：

真空计的选择： 根据实验需求，选择合适的真空计。例如，薄膜电容真空计适用于高精度控制，热阴极真空计用于高真空范围的精确测量，而皮拉尼真空计则适用于全量程真空压力的15%左右精度的测量。这确保真空计输出模拟信号与真空压力成线性关系，便于控制器的转换和直观显示。

电控针阀的应用： 采用低漏率的电控针阀，具有快速响应、高线性度和重复精度的特点。这种电控针阀通过0~10V模拟电压信号进行快速驱动，可与气源连接，模拟不同星际空间气氛环境。为实现超高真空度的控制，系统还可以在电控针阀和气源之间加装微流量阀，以降低进气流量。

电控球阀的应用： 采用响应速度快、1s以内开合时间的电控球阀，通过0~10V模拟电压信号直接驱动。为适应热试验过程中的快速温度变化和大量气体挥发，电控球阀的快速响应速度成为保障试验效果的重要因素。对于较大空间尺寸的试验仓，可以并联多个电控球阀同步运行，以实现更快速的控制。

真空压力控制器的选择： 选用VPC2021系列超高精度PID控制器，其具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比等特点。此PID控制器充分发挥真空计和电控阀门的高精度和快速响应，同时具备独立双通道控制、PID自整定、RS485通讯接口等高级功能，便于调试和上位机通讯。可通过外接周期信号发生器实现低气压的自动交变控制，并提供远程设定点功能。

这个热真空环境试验罐的低气压控制方法的应用，不仅提高了试验效率，同时为各类实验提供了高度的灵活性和可控性，为科研人员提供了一种高效、可靠的低气压环境模拟方案。