[發明專利]一種檢測空間等離子體推力器推力矢量的測量裝置和方法

無效

• 申請號: 200910089133.X
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN101614606A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 潘文霞;孟顯;吳承康
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: G01L5/12
• 分類號: G01L5/12;G01B7/30
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 尹振啟

1.一種檢測空間等離子體推力器實際推力矢量與設計目標偏轉情況的方法，具體為：利用推力矢量測量裝置采集空間等離子體推力器噴流場中各點的電信號，通過對采集到的電信號最高點相對空間等離子體推力器軸線的偏移進行分析，得到實際推力矢量與設計目標的偏轉，其具體包括以下步驟：1)調節靜電探針，在其軸線與等離子體推力器軸線重合時，靜電探針可接觸的位置設置定位件，當靜電探針接觸定位件的瞬間，施加在定位件上的信號會發生突變；2)沿與所述靜電探針軸線相互垂直的水平方向勻速移動靜電探針，靜電探針實時采集噴流在當地位置的電子，數據采集處理系統同時采集定位件和靜電探針的電信號；3)比較靜電探針的電信號最高點所對應的時刻和定位件電信號突變時刻的差別，根據靜電探針移動速度和靜電探針距推力器出口的距離，得出在水平方向推力矢量相對設計目標的偏轉；4)改變靜電探針移動方向，使其沿豎直方向勻速移動，實時采集噴流在當地位置的電子，重復步驟3)；5)綜合測到在水平、豎直方向的偏轉角度，其合矢量方向即為實際的推力矢量偏轉角度。

2.如權利要求1所述的檢測空間等離子體推力器實際推力矢量與設計目標偏轉情況的方法，其特征在于，所述靜電探針移動速度需根據等離子體噴流的穩定變化周期來確定，保證在單個穩定周期內靜電探針可掃過整個噴流徑向截面。

3.一種檢測空間等離子體推力器推力矢量的裝置，其特征在于，包括靜電探針、靜電探針調節機構、定位件及數據采集處理系統，所述的靜電探針實時收集空間等離子體推力器噴流中的電子；所述靜電探針調節機構用于控制靜電探針在與靜電探針軸線相垂直的水平方向或豎直方向運動，調節靜電探針軸線和推力器軸線平行；所述定位件設置在靜電探針軸線與等離子體推力器軸線重合時，靜電探針可接觸的位置；靜電探針移動到等離子體推力器軸線的瞬間，靜電探針觸碰所述定位件，在定位件上產生突變電信號；所述數據采集處理系統用于對探針施加正偏壓，同時實時采集靜電探針及定位件輸出的電信號，并分析比較兩電壓信號得出推力器實際的推力矢量偏轉角度。?

4.如權利要求3所述的檢測空間等離子體推力器推力矢量的裝置，其特征在于，所述靜電探針調節機構包括探針支撐座、減震件、可移動平臺和旋轉平臺，旋轉平臺上固定可移動平臺，可移動平臺上固定減震件，減震件上架設探針支撐座，所述靜電探針固定于探針支撐座中，并與之絕緣，并且一端與所述數據采集處理系統相連；所述可移動平臺用于控制靜電探針在與靜電探針軸線相垂直的水平方向或豎直方向運動，所述旋轉平臺用于調節靜電探針軸線和等離子體推力器軸線相平行。

5.如權利要求3所述的檢測空間等離子體推力器推力矢量的裝置，其特征在于，所述數據采集處理系統包括采樣電阻、偏壓電源、參考電極和數據采集裝置，所述靜電探針、采樣電阻、偏壓電源和參考電極構成電回路，數據采集裝置用于采集采樣電阻兩端及定位件的電信號。

6.如權利要求3所述的檢測空間等離子體推力器推力矢量的裝置，其特征在于，所述的靜電探針絲徑根據噴流擴散的徑向范圍以及測量精度確定，所述推力器的噴流擴散的徑向范圍與靜電探針絲徑的比值大于30。

7.如權利要求3所述的檢測空間等離子體推力器推力矢量的裝置，其特征在于，所述檢測空間等離子體推力器推力矢量的裝置需屏蔽、接地。?