Sensori per il collaudo dei carichi utili dei veicoli spaziali

Le missioni che lanciano carichi utili nello spazio richiedono la certezza che l'integrità strutturale e la robustezza dei sistemi di bordo sopravvivano alle condizioni difficili che si verificano durante il lancio. PCB Piezotronics fornisce sensori di misura affidabili e ripetibili agli ingegneri addetti ai test ambientali che devono testare carichi utili e sottosistemi che devono resistere a condizioni estremamente difficili. Accelerometri e sensori di pressione in grado di resistere a temperature estreme (da -452F a 1400F), ambienti sotto vuoto termico, misurazioni di vibrazioni con jitter di microg e urti di 200.000 g, e la fragorosa emissione acustica di un motore a razzo di oltre 200 dB: i nostri sensori sono risorse affidabili nei laboratori di test ambientali di tutto il mondo.

Risultati affidabili in condizioni estreme

Ogni componente di un veicolo spaziale deve funzionare in modo impeccabile. Per questo motivo, i test sui carichi utili prevedono la simulazione delle condizioni che si verificano durante il lancio, l'inserimento in orbita e il rientro, se la missione lo richiede. I sensori di PCB Piezotronics sono progettati specificamente per:

• Gestire eventi ad alta accelerazione: Misurare urti estremi fino a 200.000 g.
• Operare in ambienti ultra-puliti: Sono caratterizzati da materiali a basso degassamento, approvati dalla NASA, per proteggere i carichi utili sensibili dalla contaminazione in ambienti sotto vuoto.
• Acquisizione della risposta multiasse: Forniscono misure di forza a 3 componenti per test di vibrazione a forza limitata (FLV) e soluzioni di vibrazione triassiale.
• Mantenere la precisione: Fornisce misure accurate anche in ambienti acustici e vibrazionali estremi.

Acquisendo dati precisi in ambienti di prova difficili, i team di progettazione possono garantire le prestazioni e convalidare i margini di progettazione in test di laboratorio controllati, assicurando il successo della missione il giorno del lancio.

Tipi di sensori per carichi utili per applicazione

Test di qualificazione delle vibrazioni

Prima del lancio, i componenti del carico utile sono sottoposti a rigorosi test di vibrazione per confermare la loro idoneità al decollo. I sensori per la qualificazione delle vibrazioni del carico utile includono:

• Sensori di forza a 3 componenti: Misurano le forze lungo gli assi x, y e z; i test di vibrazione sono controllati attraverso la limitazione della forza; proteggono l'hardware critico da test eccessivi.
• Accelerometri a bassa emissione di gas: Gli accelerometri monoassiali e triassiali sigillati ermeticamente, abbinati a cavi a basso degassamento, offrono pacchetti privi di contaminanti e le prestazioni necessarie per ambienti critici sotto vuoto, dai test TVAC ai voli spaziali.

Queste soluzioni combinate forniscono dati essenziali sulla risposta dell'hardware spaziale all'ambiente di lancio previsto, consentendo ai team di progettazione di ridurre i rischi e ottimizzare l'affidabilità del carico utile prima dell'integrazione nella piattaforma di lancio.

Test di stress vibro-acustico

I lanci di razzi generano rumori e vibrazioni ad alta intensità che possono danneggiare i componenti sensibili del carico utile. I nostri microfoni di precisione e i sensori di pressione acustica sono utilizzati per monitorare e controllare l'output acustico in camera riverberante o nei metodi di test DFAN (Direct Field Acoustic Noise).

• Controllo delle uscite acustiche di prova con microfoni in grado di misurare fino a 182 dB
• Convalida e monitoraggio del raggiungimento dei livelli acustici previsti in tutto l'ambiente di prova.
• Monitorare l'ambiente di bordo fino a 188 dB, all'interno della carenatura durante il lancio, per garantire che le condizioni siano quelle previste.

Grazie all'elevata sensibilità e precisione, questi sensori forniscono informazioni utili che aiutano gli ingegneri a perfezionare i progetti dei carichi utili per ottenere le massime prestazioni.

Separazione dello stadio

Durante la separazione degli stadi, il distacco della carenatura o il dispiegamento dei pannelli solari, i carichi utili subiscono eventi d'urto estremi causati dall'attivazione dei meccanismi di separazione. Che si tratti di eventi di separazione pirotecnici, pneumatici o a molla, gli accelerometri a shock di PCB sono specificamente progettati per misurare con precisione questi eventi di elevata ampiezza:

• La più alta gamma di misura del settore: Ampiezze da 5 kg a 200 kg e risposta in frequenza piatta fino a 20k Hz richiesta per i test SRS.
• Costruzione robusta: Resiste a carichi improvvisi e ad alto impatto senza sacrificare la precisione. Lo smorzamento meccanico o a gas e il filtraggio elettrico garantiscono la massima affidabilità in termini di longevità del sensore e qualità dei dati.
• Calibrazione di qualità: Ogni sensore d'urto viene fornito di serie con un certificato di calibrazione conforme ai requisiti MIL-STD-810.

Misurando con precisione i livelli di shock previsti in laboratorio, i team di ingegneri possono garantire che i sistemi di bordo siano sufficientemente robusti da ridurre il rischio di guasti critici durante il lancio.

Scegliete PCB per le soluzioni complete di collaudo dei carichi utili

PCB Piezotronics supporta programmi di test completi con soluzioni di test complete per le missioni spaziali. Per discutere di applicazioni specifiche, contattateci o richiedete un preventivo.

Sensori, elettronica e cavi per carichi utili in primo piano:

Accelerometri e cavi ICP® a basso degassamento per test di vibrazione in vuoto termico

Anelli di forza, collegamenti di forza ed elettronica di somma per i test FLV

Microfoni robusti per i test DFAN

Accelerometri piezoresistivi e piezoelettrici per prove di separazione dei palchi