Abstract: Nel progetto di esplorazione lunare, è necessario raccogliere campioni di suolo lunare nell'ambiente sotto vuoto della superficie lunare. È necessario creare un dispositivo di prova a terra per simulare l'ambiente termico sottovuoto della superficie lunare per testare le prestazioni del campione in ambiente termico sottovuoto. Pertanto, è necessario che il grado di vuoto sia in grado di ottenere un controllo preciso. In questo articolo, viene proposto uno schema tecnico per un controllo accurato del vuoto utilizzando una valvola di controllo proporzionale del flusso della serie FC per il dispositivo di prova di simulazione a terra dell'ambiente termico sotto vuoto.

1. Domanda
Nel progetto di esplorazione lunare, è necessario raccogliere campioni di suolo lunare nell'ambiente sotto vuoto della superficie lunare. Pertanto, è necessario creare un dispositivo di prova a terra per simulare l'ambiente termico sottovuoto della superficie lunare per testare le prestazioni del campione nell'ambiente termico sottovuoto, e per ottenere un controllo preciso è necessario un accurato controllo del vuoto. A causa della particolarità del suolo lunare, il controllo del vuoto nell'attuale dispositivo di prova del modello di suolo lunare deve ancora risolvere i seguenti problemi:
(1) Il suolo lunare e i campioni di suolo lunare simulati sono generalmente costituiti da particelle polverose, pertanto la velocità di pompaggio nel periodo iniziale deve essere rigorosamente controllata per evitare la generazione di polvere.
(2) L'attuale sistema di misurazione e controllo del vuoto utilizza anche un vacuometro Pirani, il che rende il sistema di controllo abbinato incapace di raggiungere un controllo preciso del vuoto, con conseguente scarsa ripetibilità dei risultati del test.
(3) Il dispositivo di prova per la simulazione del suolo lunare è generalmente di piccole dimensioni ed è sempre stato difficile ottenere un controllo preciso in un ampio intervallo di gradi di vuoto. La fluttuazione del grado di vuoto è elevata e questo è anche uno dei motivi della scarsa ripetibilità dei risultati dei test. Per risolvere i problemi sopra descritti, il presente articolo si concentra sulle soluzioni tecniche corrispondenti e introduce un processo di implementazione dettagliato.

2. Schema tecnico
La struttura complessiva del sistema di controllo della densità del vuoto dell'apparecchiatura di prova per la simulazione del suolo del suolo lunare è illustrata nella Figura 1. L'intero sistema comprende principalmente un vacuometro, due valvole proporzionali di controllo del flusso, un controllore PID e una pompa per vuoto. Per controllare con precisione l'intera gamma di gradi di vuoto, sono generalmente necessari tre vacuometri capacitivi, la cui precisione di misurazione è di 0,25%. Per soddisfare la precisione di misurazione del vacuometro capacitivo, il controllore adotta un controllore PID ad alta precisione con A/D a 24 bit e D/A a 16 bit; il doppio canale indipendente facilita la regolazione del flusso di gas e il controllo della valvola di controllo del flusso proporzionale a monte e della valvola di controllo del flusso proporzionale a valle. Il controllo preciso del grado di vuoto utilizza la modalità di controllo dinamico, ovvero la valvola proporzionale di controllo del flusso a valle viene regolata in condizioni di basso vuoto e la valvola proporzionale di controllo del flusso a monte viene regolata in condizioni di alto vuoto. Si tratta di un tipico metodo di controllo avanti e indietro, in grado di garantire efficacemente l'accuratezza del controllo del grado di vuoto. In conclusione, con questo schema di controllo del vuoto di comprovata precisione, è possibile ottenere un'accuratezza di controllo del vuoto migliore di 1% sull'intero intervallo di scala.

Per ulteriori informazioni sui diversi modelli di valvole di controllo del flusso proporzionale, visitare il sito web https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm