สิ่งที่คุณต้องพิจารณาเมื่อวางแผนระบบ TVAC ของคุณ

การพิจารณาว่าจําเป็นต้องใช้ห้องหรือไม่ จะกําหนดการตั้งค่าโดยรวมของระบบ TVAC ห้องอบมีความสําคัญอย่างยิ่งในการสร้างสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมเพื่อจําลองสุญญากาศในพื้นที่ ซึ่งเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการทดสอบส่วนประกอบของยานอวกาศ ดาวเทียม และระบบขับเคลื่อน

การทราบว่าจําเป็นต้องใช้ห้องอบหรือไม่ จะช่วยให้เข้าใจถึงขนาดและความซับซ้อนของระบบที่จําเป็น

เมื่อจําเป็นต้องใช้ห้องอบ เรายังต้องเข้าใจถึง:

• วัสดุที่จะใช้คืออะไร การเลือกวัสดุจะส่งผลต่อความเข้ากันได้ของห้องอบกับกระบวนการต่างๆ และความสามารถในการทนต่อสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิและแรงดันสุญญากาศที่รุนแรง การเลือกวัสดุจะส่งผลกระทบต่อทั้งประสิทธิภาพและคุณภาพของสภาพแวดล้อมการจําลอง

• รูปทรงเรขาคณิตของห้องอบที่ต้องการคืออะไร: ทรงกระบอกหรือทรงลูกบาศก์ รูปทรงของห้องอบส่งผลกระทบต่อการกระจายสภาวะความร้อนและสุญญากาศภายใน
  บ่อยครั้งที่ห้องทรงกระบอกถูกเลือกใช้เพื่อการกระจายแรงเค้นที่สม่ําเสมอและความง่ายในการผลิต ทําให้เหมาะสําหรับการทดสอบวัตถุที่ยาวและบาง เช่น หัวขับ
  ห้องลูกบาศก์อาจถูกเลือกสําหรับการกําหนดค่าการทดสอบที่เฉพาะเจาะจงหรือข้อจํากัดด้านพื้นที่ รวมถึงการทดสอบส่วนประกอบที่แบนราบขนาดใหญ่หรือดาวเทียมขนาดเล็กหลายตัวพร้อมกัน

• ขนาด/พื้นที่ติดตั้งของห้องทดลองคือเท่าใด ขนาดที่ถูกต้องของห้องทดลองช่วยให้แน่ใจว่าสามารถรองรับวัตถุทดสอบและพอดีกับพื้นที่ในห้องปฏิบัติการที่กําหนด ขนาดยังส่งผลต่อปริมาตร ดังนั้นจึงส่งผลต่อข้อกําหนดของปั๊มสุญญากาศและการออกแบบระบบโดยรวม

การทําความเข้าใจการใช้งานและกระบวนการเฉพาะช่วยให้สามารถปรับแต่งระบบ TVAC ให้ตรงตามข้อกําหนดเฉพาะได้ ซึ่งรวมถึงการทราบว่าระบบจะใช้สําหรับอะไร การทดสอบส่วนประกอบดาวเทียม การศึกษาการปล่อยก๊าซออกจากวัสดุ หรือการทดสอบการหมุนเวียนความร้อน สําหรับผู้ผลิตเทคโนโลยีอวกาศ: การทดสอบการปล่อยก๊าซออก การหมุนเวียนความร้อน และความพร้อมในการทํางานของส่วนประกอบหรือไม่

การรวบรวมข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการและการใช้งานของคุณจะช่วยให้เราสามารถออกแบบระบบที่ตรงตามความต้องการเฉพาะของคุณได้ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีคุณสมบัติที่จําเป็นทั้งหมด เช่น ฝาครอบความร้อนสําหรับการกระจายอุณหภูมิที่สม่ําเสมอ หรืออุปกรณ์ยึดพิเศษสําหรับการยึด CubeSats ในระหว่างการทดสอบการสั่นสะเทือน

ขนาด วัสดุ และจํานวนชิ้นส่วนของอุปกรณ์ที่ทดสอบยังเป็นสิ่งสําคัญที่ต้องทําความเข้าใจ เนื่องจากจะส่งผลต่อการกําหนดค่าภายในของห้อง รวมถึงการจัดเรียงปลอกหุ้มความร้อน แผ่นเพลต และอุปกรณ์ยึด นอกจากนี้ยังส่งผลต่อโหลดความร้อนและข้อกําหนดในการปั๊มสุญญากาศอีกด้วย

การระบุคุณสมบัติภายใน เช่น แผ่นเพลตและปลอกหุ้ม ช่วยให้มั่นใจได้ว่าห้องสุญญากาศสามารถรองรับอุปกรณ์ที่ทดสอบและให้การจัดการความร้อนที่จําเป็น

คุณสมบัติเหล่านี้มีความสําคัญอย่างยิ่งในการบรรลุการกระจายอุณหภูมิที่สม่ําเสมอและรองรับการตั้งค่าการทดสอบที่แตกต่างกัน เช่น แท่นหมุนสําหรับการสัมผัส 360°C หรืออุปกรณ์ยึดสําหรับยึดส่วนประกอบในทิศทางเฉพาะ

ปลอกสูบช่วยให้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า ความร้อน และกลไกเข้าสู่ห้องสุญญากาศได้โดยไม่ทําลายซีลสุญญากาศ

การทราบจํานวนและประเภทของท่อป้อนที่จําเป็นจะช่วยในการวางแผนพอร์ตของห้องอบและรับรองความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ภายนอก เช่น แหล่งจ่ายไฟ เซ็นเซอร์ และระบบเก็บข้อมูลที่ใช้ในการทดสอบเทคโนโลยีอวกาศ

อุปกรณ์เสริมมีความสําคัญต่อการทํางานและการทํางานของระบบ TVAC ซึ่งช่วยให้สามารถระบายอากาศและการระบายอากาศที่ควบคุมได้ การเชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ และการสังเกตการทดสอบที่กําลังดําเนินการอยู่

สําหรับการจําลองพื้นที่ จําเป็นต้องมีอุปกรณ์เสริมคุณภาพสูงเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสภาพแวดล้อมสุญญากาศและความร้อน

• วาล์วใช้เพื่อควบคุมการไหลของก๊าซเข้า/ออกจากห้องอบ วาล์วประเภทต่างๆ และตําแหน่งของวาล์วมีความสําคัญต่อการทํางานที่มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบสุญญากาศ ในการจําลองพื้นที่ จําเป็นต้องมีการควบคุมการไหลของก๊าซอย่างแม่นยําเพื่อจําลองสภาวะบรรยากาศที่แตกต่างกัน
• หน้าแปลนเป็นจุดเชื่อมต่อสําหรับส่วนประกอบต่างๆ ของระบบสุญญากาศ จํานวน ประเภท และขนาดที่จําเป็นขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมที่ใช้งาน สําหรับเทคโนโลยีอวกาศ จําเป็นต้องมีหน้าแปลนที่ทนทานเพื่อให้แน่ใจว่ามีการซีลสุญญากาศแน่นสนิทภายใต้สภาวะที่รุนแรง
• Viewports ช่วยให้สามารถตรวจสอบการทดสอบภายในห้องอบได้ด้วยสายตา โดยจะเลือกตามความต้องการในการสังเกต การวางกล้อง และข้อกําหนดด้านแสงสว่าง หน้าต่างมุมมองคุณภาพสูงเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการบันทึกภาพและวิดีโอโดยละเอียดของการทดสอบ ซึ่งมีความสําคัญอย่างยิ่งต่อการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของส่วนประกอบในพื้นที่

การกําหนดข้อกําหนดในการทําความร้อนและการทําความเย็นช่วยให้มั่นใจว่าห้องอบจะสามารถบรรลุและรักษาช่วงอุณหภูมิที่ต้องการได้ ซึ่งมีความสําคัญอย่างยิ่งในการจําลองสภาวะความร้อนของพื้นที่ซึ่งอุณหภูมิอาจแตกต่างกันอย่างมาก และดําเนินการทดสอบการหมุนเวียนความร้อนที่แม่นยําเพื่อประเมินความทนทานของส่วนประกอบยานอวกาศ

• ช่วงอุณหภูมิที่ต้องบรรลุภายในห้องอบจะกําหนดประเภทของระบบทําความร้อนและทําความเย็นที่จําเป็น  สําหรับการจําลองพื้นที่ ระบบต้องรับมือกับอุณหภูมิที่รุนแรง โดยจําลองสภาวะจากพื้นที่ลึกเย็นไปจนถึงความร้อนจากแสงอาทิตย์ เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้
• การเลือกระบบระบายความร้อนจะส่งผลต่อความสามารถของห้องอบในการบรรลุและรักษาอุณหภูมิที่ต่ํา ระบบระบายความร้อนมีความสําคัญอย่างยิ่งในการจําลองสุญญากาศเย็นในพื้นที่และการทดสอบการตอบสนองทางความร้อนของวัสดุและส่วนประกอบที่ใช้ในยานอวกาศและดาวเทียม
• ระบบทําความร้อนต้องสามารถบรรลุความสม่ําเสมอและความเสถียรของอุณหภูมิที่ต้องการได้ การให้ความร้อนเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการจําลองรังสีแสงอาทิตย์และการดําเนินการทดสอบการหมุนเวียนความร้อน ซึ่งมีความสําคัญต่อการประเมินประสิทธิภาพของระบบป้องกันความร้อนของยานอวกาศ

ก๊าซที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลกระทบต่อข้อกําหนดในการปั๊มและการจัดการ การรู้ว่าจะใช้ก๊าซใดจะช่วยในการเลือกปั๊มสุญญากาศที่เหมาะสมและรับรองว่ามีมาตรการด้านความปลอดภัย

สําหรับการจําลองพื้นที่ อาจรวมถึงการปั๊มอากาศตกค้าง ผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยก๊าซออก หรือก๊าซทดสอบเฉพาะ

ช่วงสุญญากาศที่จําเป็นจะกําหนดประเภทและจํานวนปั๊มสุญญากาศที่จําเป็น

การใช้งานที่แตกต่างกันอาจต้องใช้ระดับสุญญากาศสูง สูงพิเศษ หรือสูงมาก โดยแต่ละระดับต้องพิจารณาถึงอุปกรณ์และการทํางานที่เฉพาะเจาะจง

เวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ได้ระดับสุญญากาศที่ต้องการส่งผลกระทบต่อการออกแบบและความจุของระบบปั๊ม

ขีดจํากัดเวลาที่สั้นลงอาจจําเป็นต้องใช้ปั๊มที่ทรงพลังมากขึ้นหรือขั้นตอนการปั๊มเพิ่มเติม เวลาในการปั๊มลงที่รวดเร็วเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับสภาพแวดล้อมการทดสอบที่มีปริมาณงานสูง เช่น สายการผลิตสําหรับดาวเทียมขนาดเล็ก

การเลือกปั๊มสุญญากาศที่เหมาะสมเป็นสิ่งสําคัญในการบรรลุระดับสุญญากาศที่ต้องการอย่างมีประสิทธิภาพ ปั๊มประเภทต่างๆ มีประโยชน์ที่แตกต่างกันและควรเลือกตามการใช้งานเฉพาะ

สําหรับการจําลองพื้นที่ อาจใช้การผสมผสานของปั๊มเหล่านี้เพื่อบรรลุและรักษาสภาวะ UHV

• ปั๊มหลัก/ปั๊มหยาบ: การเลือกระหว่างปั๊มหยาบแบบเปียกและแบบแห้งจะส่งผลต่อการบํารุงรักษา ต้นทุน และความเสี่ยงต่อการปนเปื้อน
• ปั๊มเทอร์โบโมเลกุล: ตลับลูกปืนกลหรือแมกนีเลว? ปั๊มเทอร์โบตลับลูกปืนกลมีราคาถูกกว่าแต่ต้องการการบํารุงรักษามากกว่า ปั๊มเทอร์โบ Maglev ให้ความน่าเชื่อถือสูงขึ้นและการสั่นสะเทือนต่ําลง ทําให้เหมาะสําหรับการใช้งานที่ละเอียดอ่อน
• ปั๊มแช่แข็งให้อุณหภูมิต่ํามากสําหรับการดักจับก๊าซและบรรลุระดับสุญญากาศที่สูงเป็นพิเศษ จําเป็นสําหรับการใช้งานที่ต้องการแรงดันต่ํามากและการปนเปื้อนน้อยที่สุด
• ปั๊มไอออนและปั๊ม Non-Evaporable Getter (NEG) ใช้เพื่อรักษาสภาวะสุญญากาศที่สูงเป็นพิเศษ โดยมีหลักการทํางานและความเหมาะสมที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับข้อกําหนดด้านสุญญากาศเฉพาะและก๊าซที่จะปั๊ม

เกจวัดสุญญากาศจําเป็นสําหรับการตรวจสอบระดับแรงดันภายในห้องอบ ประเภทและจํานวนของเกจที่จําเป็นขึ้นอยู่กับช่วงแรงดันที่จะวัด ตั้งแต่สุญญากาศหยาบจนถึงสุญญากาศสูงพิเศษ

การวัดความดันที่แม่นยําเป็นสิ่งสําคัญในการรับประกันความน่าเชื่อถือของการทดสอบการจําลองพื้นที่

ระบบอัตโนมัติและระบบควบคุมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการปฏิบัติงานโดยช่วยให้สามารถควบคุมระดับสุญญากาศ อุณหภูมิ และพารามิเตอร์อื่นๆ ได้อย่างแม่นยํา

นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงความปลอดภัยและความสามารถในการทําซ้ําของการทดสอบ สําหรับการจําลองพื้นที่ ระบบอัตโนมัติสามารถจัดการลําดับการทดสอบที่ซับซ้อน การเก็บรวบรวมข้อมูล และการตรวจติดตามแบบเรียลไทม์

การกําหนดข้อกําหนดด้านพลังงานช่วยให้แน่ใจว่าระบบเข้ากันได้กับแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ การทดสอบการจําลองพื้นที่มักต้องการพลังงานที่เสถียรและไม่หยุดชะงักเพื่อรักษาสภาวะการทดสอบในระยะยาว

• การเลือกระหว่างกําลังไฟเฟสเดียวและสามเฟสจะส่งผลต่อการออกแบบทางไฟฟ้าและประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้ 
• แรงดันไฟฟ้าในการทํางานต้องสอดคล้องกับโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานในท้องถิ่นและข้อกําหนดเฉพาะของอุปกรณ์ที่ใช้
• ควรระบุข้อจํากัดใดๆ เกี่ยวกับความพร้อมใช้งานหรือการใช้พลังงานเพื่อให้แน่ใจว่าระบบทํางานภายในพารามิเตอร์ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

ตัวล็อคโหลดช่วยให้สามารถใส่และนําตัวอย่างออกได้โดยไม่ต้องระบายอากาศออกจากช่องหลัก ช่วยรักษาสภาวะสุญญากาศและปรับปรุงรอบการทํางาน

ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมการผลิตหรือเมื่อดําเนินการทดสอบหลายครั้งติดต่อกัน

การระบุโปรโตคอลการสื่อสารช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่ และอํานวยความสะดวกในการถ่ายโอนข้อมูลและการควบคุมระยะไกล

ซึ่งเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการผสานระบบ TVAC เข้ากับอุปกรณ์ทดสอบอื่นๆ และสําหรับการตรวจติดตามและควบคุมการทดสอบจากตําแหน่งศูนย์กลาง

สภาพแวดล้อมในการทํางานส่งผลกระทบต่อการออกแบบและวัสดุของระบบ ข้อควรพิจารณารวมถึงความผันแปรของอุณหภูมิ ความชื้น และการสัมผัสกับองค์ประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบสามารถทํางานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะเหล่านี้มีความสําคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความแม่นยําในการทดสอบและอายุการใช้งานของอุปกรณ์

ตัวเลือกการเคลื่อนย้ายจะกําหนดวิธีใช้และเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ภายในสถานที่ปฏิบัติงาน ความยืดหยุ่นนี้มีความสําคัญต่อการเพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่ในห้องปฏิบัติการ และสําหรับการดําเนินการทดสอบในสถานที่ต่างๆ ตามที่จําเป็น

• โดยทั่วไปแล้ว ระบบที่ติดตั้งบนโครงจะติดตั้งแบบตายตัว ซึ่งให้ความเสถียรและความทนทานสําหรับการตั้งค่าที่ใหญ่ขึ้นหรือซับซ้อนขึ้น เหมาะสําหรับการทดสอบความแม่นยําสูงในระยะยาวที่ต้องการการสั่นสะเทือนต่ําและเสถียรภาพสูงสุด
• ระบบที่ติดตั้งบนรถเข็นให้ความยืดหยุ่นและความสะดวกในการเคลื่อนย้าย ทําให้เหมาะสําหรับการใช้งานที่ต้องการการย้ายตําแหน่งบ่อยครั้งหรือโซลูชันที่ประหยัดพื้นที่ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสําหรับสภาพแวดล้อมการทดสอบแบบไดนามิกที่จําเป็นต้องมีการตั้งค่าที่แตกต่างกันสําหรับส่วนประกอบต่างๆ

การทําความเข้าใจข้อจํากัดในการซ่อมบํารุงและช่วงเวลาการบํารุงรักษาที่ต้องการจะช่วยในการวางแผนการบํารุงรักษาระบบ เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานที่ยาวนาน

การบํารุงรักษาอย่างสม่ําเสมอเป็นสิ่งสําคัญในการป้องกันการหยุดทํางาน และเพื่อให้แน่ใจว่าระบบยังคงอยู่ในสภาพการทํางานที่ดีที่สุด