אופטימיזציה, בדיקה ואבחון של הול ולמחקר מדחפים

המטרה הכוללת של מצגת זו, היא להציג את המתודולוגיה המעורבת בבדיקת מנועי הנעה חשמליים מיוחדים במתקן סימולציה של סביבת חלל קרקעית. השיטות המעורבות כוללות מערכות אוטומטיות המשלבות אינטגרציה של חומרה-תוכנה למימוש מערכות חכמות לאבחון אוטומטי או מרוחק והערכת ביצועים של מודולי הנעה ומטענים אחרים בחלל. מרכז הנעת החלל, סינגפור, הוא מרכז מחקר במכון הלאומי לחינוך, האוניברסיטה הטכנולוגית של נאניאנג, סינגפור.

סביבות הבדיקה שפותחו כאן כוללות שני מתקני הדמיית סביבת חלל למטרות שונות. סימולטור סביבת החלל קנה המידה מועסק באופן ראשוני בבדיקות לכל החיים של מדחפים. מדחפים מפוטרים לפרקי זמן ממושכים במתקן זה כדי להעריך את ההשפעות של נזקי פלזמה בערוצי מצוקה.

ולאחר מכן להסיק את אורך החיים של המדחפים. שלב ההשעיה quadfilar מאפשר הדמיה נכונה של האופן שבו מודולי ההנעה המותקנים על מטענים שונים עשויים להשפיע בתמרון situ בחלל. זה מדומה באמצעות הרכבה והשעיה של המטען כולו על המערכת מושעה.

לאחר מכן ניתן לירות את המדחפים ואת הפלטפורמה מושעה שבו המודולים מותקנים על הם המופעלים בהתאם לתנאים בחלל. המטוטלת הארבע-פילית גם מזרזת את תהליך האילוץ, הכיול וההתקנה של מדחפים ומודולים לבדיקה בסביבת החלל. עם התקנה זו נדרש רק מפעיל אחד במתקן הבדיקה כדי לנצל אפנון תדר על חוטי פיתול, כדי ליישר ולכייל את המערכת כולה.

בסימולטור סביבת החלל בקנה מידה גדול מלבד שלב דחף מושעה quadfilar המאפשר נגזרת in situ של דחף, בדיקות רובוטיות מודולריות מפעילה מרחבית יכול גם להיות מותאם אישית להרכבה באמצעות יחידות מצורף להגדרה. ראוי גם לציין כי מתקן סביבת החלל הגדול כולל נקודות הרכבה רבות ומסננים אלקטרוניים אחיזת ואקום כדי לאפשר התקנה של מדחפים מרובים וציוד אבחון להערכת ביצועים בו זמנית. פעולה זו מפחיתה את זמן ההשבתה שנגרם כאשר התא מפונה ושואב במהלך התקנת גישה ותהליכי תצורה מחדש אם הבדיקות היו נעשות בנפרד.

כעת נעבור על נהלי ההתקנה והכיול של המטוטלת הארבע-פילית לפני שנבחן יחידות הנעה. ראשית, ודא שכל הרכיבים מותקנים בתא כנדרש לבדיקות הבאות. בדוק את הקישוריות של כלי האבחון באופן חיצוני לפני איטום התא.

השתמש בבקרת המתקן המשולבת כדי לאטום את התא. הפעל את משאבות ואקום בסדר מדורג החל המשאבות היבשות, משאבות טורבו מולקולרי ולאחר מכן משאבות קריוגניים. השתמש באפליקציות המפותחות כדי לסנכרן את המכשירים שלך עם המשדרים האלחוטיים בתא.

תהליך הסינכרון הושלם, כאשר ה-LED המהבהב במשדרים מפסיק להבהב. לאחר הוואקום הרצוי הושג וקריאה ראשונית נלקחת את חיישן התזוזה בלייזר כבסיס. השתמש באפליקציה שפותחה כדי להפעיל הנחתת משקל מכויל לתרגום כוח בשלב הארבע-פירי.

רשום את התזוזה מחיישן התזוזה בלייזר. חזור על תהליך הורדת המשקולות וההקלטה של שלב הארבע-פילינג של ההנעה עד להרחבת כל משקולות הכיול. צייר עקומת כיול כדי לקבל את גורם הכיול עבור המערכת המותקנת בשלב הארבע-פירי.

לאחר מכן ניתן לפטר את המדחפים ואת הפרמטרים הרצויים ניתן ללכוד בזמן אמת על ידי תוכנית רכישת נתונים שנכתבה על ידי חוקרי הבית. לחלופין, ניתן להשתמש באפליקציה משולבת כדי להפוך את תהליך הכיול לאוטומטי לחלוטין תוך סנכרון רצף ההפעלה מהמנועים ורכישת הנתונים מהחיישנים בהתאם. כעת נעבור על ההליכים לאימות עצמאי של פרמטרי הדחף שהושגו למדידת Null וכיצד ניתן לעורר פרוקסי המופעל באופן מרחבי כדי להשיג פרופילי פלומה לאחר שבוצעו מדידות דחף.

ראשית, יש ליטול קריאה בסיסית של המטוטלת הארבע-פיאליארית בתמונת שיווי המשקל. החלף מצב פרמטרים תפעוליים לערכים הרצויים בלוח הבקרה של המדחפים ולחץ על המדחפים. ברגע שהקרן תירה, חכו שהתנודות במטוטלת הארבע-פיליאר יתייצבו.

לאחר הייצוב, השתמש באפליקציית הבקרה עבור מערכת המדידה Null כדי לגרום להורדת משקולות. המשקולות יורדות ללא הרף עד שלב quadfilar הוא מפעיל בחזרה לתוך שיווי משקל. לאחר הגעת מיקום שיווי המשקל, רצף ההפעלה מופסק והכוח הנדרש כדי להחזיר את מערכת quadfilar לשיווי משקל נקבע.

לאחר מכן מופעל בלוק פקק כדי למנוע את הזזת השלב הארבע-פינארי. לאחר מכן מבוצע רצף גורף על הר הגשושית של המדידה המרחבית. רצף מסונכרן הוא לולאה כדי להשיג נתונים מן החללית בכל מיקום מרחבי ומאוחסן במערך כדי לנתח בהתאם.

ניתן להתאים אישית בדיקות אחרות להיות מותקן על הקובץ המצורף מודולרי להשתמש במידע מרחבי על פרופילי הפלומה. בסעיף זה נעבור על תוצאות טיפוסיות המתקבלות רצף כיול, כמו גם פרופילי פלומת טיפוסיים שהושגו באמצעות סריקת בדיקה פאראדיי. כיול הדחף הארבע-פירי לשלב המדידה נעשה באמצעות ההעסקה של מנוע הבדיקה המונע עבור מערכת התרגום.

על מנת להפיק את גורמי הכיול הנדרשים להפקת דחף במהלך משימות ניסיוניות. רצף זה מופעל על ידי מפעיל של תוכנית אוטומטית כדי להוריד משקולות כיול עדין לפעול אנכית ומתורגם אופקית כדי לדמות הפעלה כאשר המדחפים מופעלים. קריאות מחיישן תזוזת לייזר ברזולוציה גבוהה נלקחות בכל מרווח זמן ועקומת כיול נמשכת לאחר מכן כדי להשיג את גורם הכיול למדידות הבאות במערכת.

בנתון זה, אנו רואים עקומת כיול טיפוסית המצויר במהלך תהליך כיול אוטומטי יחיד. כפי שניתן לראות, היישור וההתכונה הנכונים של שלב quadfilar תוצאות חלקת כיול ליניארי מאוד מניב גורם כיול של 27.65 מילי ניוטון לכל וולט. בהגדרה סטנדרטית למדידות דחף על פני מגוון רחב של כוחות.

ניתן גם לשנות את ההתקנה כך שתתאים למשקולות כיול עבור משטרים מורחבים כפי שמוצג בעלימת כיול זו. החוטים פיתול מותאמים לרגישות והן משקולות כיול עדין כמובן כלולים להניב חלקת כיול כי הוא ליניארי בשני המשטרים. דגימה של מדידות in situ עבור דחף נגזר מוצגת איור זה.

איור זה מראה כיצד מפעיל מסוגל לפקח על התלות של דחף על מתח פריקה. במהלך הניסוי, עד שהשחרור יכבה. באמצעות שלב מדידות דחף quadfilar, הצלחנו למדוד את הדחף המיוצר על ידי המדחפים כולו על כוח קלט שונים שניתנו על ידי זרם פריקה ומתח מיושם.

באמצעות מידע זה, ניתן להשיג את הווריאציה של יעילות ודחף ספציפי ביחס לכוח הקלט. נתונים אלה מראים כיצד הדחף והדחף הספציפי משתנים עם כוח הקלט בארבעה שיעורי זרימה המוניים שונים. ונתון זה מראה כיצד היעילות תלויה בכוח הקלט.

התוצאות מראות כי המדחפים כבר אופטימיזציה לעבוד על כוח קלט הוא מתחת 100 וואט, שם שיעורי זרימה נמוכים גרמו יעילות של כמעט 30% לאחר המדחפים מופעלת רצפי מדידה Null מופעלת כדי לאמת באופן עצמאי את האמון שהושג מהמערכת. כאשר הדחף נורה, הבמה נעקרות בהתאם לגודל ההנעה הנגזרת מהמערכת. יחידת המידה Null היא מערכת סימטרית המותקנת מול יחידת הכיול, אשר משתמשת במערכת תרגום כוח דומה כדי לתמרץ את הבמה בחזרה לשיווי משקל.

חיישן תזוזה בלייזר מנטר באופן פעיל את התזוזה לאורך כל המדידה ומפעיל את מערכת ההפעלה כדי להפעיל רצף המסתיים רק כאשר משיגים שיווי משקל בסיסי. אופרטור הוא גם מסוגל לדמיין את פרופילי פלומה במקום כפי שמוצג דמות זו. נתון זה מראה כיצד כוח הפריקה משפיע על עוצמת צפיפות זרם הברזל הגבוהה והרוחב המלא בחצי מקסימום בהתאם.

תהליכים פיזיקליים המהותיים לפלזמה ידועים בהנהגה ושליטה בארגון עצמי ובהרכבה עצמית במהלך סינתזת החומר. ב- QUT בשיתוף עם מקורות פלזמה ומרכז יישומים, אנו חוקרים כיצד אבני בניין אלה נוצרות, מעוצבות ומועברות למשטחים בתנאי הפלזמה השונים. אנו מקווים כי על ידי הבנת האופן שבו אלה טופס פלזמה ננו מבנים מתנהגים נוכל לתכנן תהליכים המבטיחים את המסירה בזמן ויעיל התאגדות רק כדי להוסיף את האתר שבו התיקון הוא באמת נחוץ.

מספק לנו מערכות הנעת פלזמה כי הם משרתים זמן רב יותר ויעיל יותר. במצגת זו הצגנו סקירה של השיקולים שנעשו בעת תכנון מתקן לבדיקת מערכות הנעה ומודולים הניתנים לפריסה בסביבת חלל מדומה. בנוסף, הראינו את הרבגוניות ואת החוזקות של שימוש במערכות מבוססות מיקרו בקר עבור רכישת נתונים וניתוח, אשר ניתן להתאים במהירות לבצע מצבי הערכה אחרים בהתאם לדרישות המשימה המבצעית בהתאם.