[發明專利]一種用于微波平面度評定的鋼帶式檢測裝置

有效

• 申請號: 201310014448.4
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103091564A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王丹;郭江真;樊銳;陳五一
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明涉及一種用于微波平面度評定的鋼帶式檢測裝置，屬于微波平面度檢測領域。

背景技術

緊縮場是用于飛行器反射特性測試的基礎設施，其主要功能為將饋源發出的球面波轉化成平面波，形成性能優良的平面微波測試區域，達到天線輻射測試和目標雷達截面散射測試的要求。緊縮場所形成微波的平面度是其最重要的性能指標之一，為測量這一平面度，需要研制專門的緊縮場掃描架，以便逐點掃描測反射平面波的幅值與相位，以對緊縮場的性能進行評定。目前采用的微波平面度檢測裝置檢測運動形式分為兩種，即直角坐標式和極坐標式，測量探頭的安裝形式隨之可分為直線框架式的安裝形式和旋軸極坐標兩種安裝形式。在實際設計和使用過程中，為保證探頭的精度和裝置的可靠性，測量探頭運動支撐單元的結構必須保證一定的剛度，從而必然引入了較大的結構重量；由于探頭運動單元結構質量的增加，其安裝基座的重量也隨之增大，有時緊縮場掃描架的重量甚至達到十多噸，這不僅帶來了裝置的運輸問題，而且增加了系統的安裝及調試的復雜性和不確定性；另外，為了保證檢測傳感器的安裝剛度，測量探頭運動支撐裝置的截面必須保證一定的截面面積，這就造成在微波平面度檢測的過程中平面度檢測裝置的雷達截面散射值較大，從而對測量結果造成很大的影響。綜上所述，目前微波平面度檢測用的掃描裝置存在的共同問題有兩個，一是質量過重的問題，另一個是測量探頭支撐裝置的雷達截面散射值較大的問題。

發明內容

1、目的：本發明提供一種用于微波平面度評定的鋼帶式檢測裝置，該裝置采用并聯鋼帶傳動的結構方式，可實現測量探頭的平面三自由度運動。該裝置結構簡單、安裝及調試方便，與傳統方案相比，大大降低了整體機構質量和減小了雷達截面散射值，且能保證很高的測量精度。該裝置為緊縮場微波平面度測試提供了一種高精度且靈活高效的解決方案。

2、技術方案：本發明一種用于微波平面度評定的鋼帶式檢測裝置，該裝置包括鋼帶驅動單元、支撐立柱、傳動鋼帶和一個微波檢測平臺。其位置連接關系為：支撐立柱固定豎立在水平地面上；在兩個支撐立柱的同側豎直平面的頂部和底部，分別安裝有一個鋼帶驅動單元；每個鋼帶驅動單元輸出一條傳動鋼帶，鋼帶驅動單元與微波檢測平臺通過傳動鋼帶連接；微波檢測平臺空間位置在四個鋼帶驅動單元轉成的空間矩形平面內部。

所述的鋼帶驅動單元包括圈筒電機組件、測力輪組件、測長輪組件、壓力輪組件、出帶輪組件以及上、下安裝基座。其間的位置連接關系為：傳動鋼帶纏繞在圈筒電機組件上，圈筒電機組件中的電機轉動進行傳動鋼帶的收放操作，輸出的傳動鋼帶經過測力輪組件、測長輪組件與出帶輪組件后與微波檢測平臺相連接；測力輪組件上安裝有張力傳感器，負責測量傳動鋼帶的內力；測長輪組件上安裝有碼盤，負責測量傳動鋼帶的輸出長度；傳動鋼帶的傳送過程中使用壓力輪組件將其壓緊在測長輪組件的滾輪上，以提高長度測量的精確性；出帶輪組件由兩個滾輪組成，負責固定傳動鋼帶的輸出方向；圈筒電機組件、測力輪組件、測長輪組件、壓力輪組件和出帶輪組件均通過螺栓固連在上安裝基座上，上安裝基座與下安裝基座之間通過螺栓四角固連。該圈筒電機組件是傳動鋼帶收放操作的執行器，其結構主要包括：電機鋼帶圈輪、防塵圈、電機傳動軸、電機傳動套筒、電機傳動軸軸承、電機傳動軸承蓋以及直流電機；各部件的位置連接關系及功能為：電機鋼帶圈輪安裝在電機傳動軸的末端，其上纏繞著傳動鋼帶，是傳動鋼帶的收放裝置；電機傳動軸與電機主軸同心安裝，并通過螺栓徑向壓緊固定連接；電機傳動套筒、電機傳動軸軸承、電機傳動軸承蓋等裝置與電機傳動軸同心安裝，對電機傳動軸輔助支撐提高電機的傳動軸剛性，而且圈筒電機組件通過電機傳動套筒和電機傳動軸承蓋上的螺栓安裝孔固定在鋼帶驅動單元的上安裝基座上；防塵圈安裝在電機傳動軸承蓋與電機鋼帶圈輪之間，起防塵的作用；直流電機通過螺栓與電機傳動套筒固連。該電機鋼帶圈輪是帶有凹槽的輪形鋼結構件，用于收放鋼帶；該防塵圈是圓片狀橡膠結構件，用于防塵；該電機傳動軸是階梯軸形鋼結構件，用于傳動；該電機傳動套筒是空心圓柱形結構件，用于機構固定。該電機傳動軸承蓋是圓盤類結構件，用于軸承支撐和放置防塵圈；該直流電機型號為正科ZGA37RG267，該電機傳動軸軸承的型號為角接觸球軸承708，兩者均為市購。該測力輪組件是鋼帶內力測量的輔助組件，其主要結構包括張力鋼帶圈輪、張力傳感器安裝套筒、螺母、張力輪軸承以及張力傳感器。各部件的連接關系及功能為：張力鋼帶圈輪安裝在張力傳感器心軸的末端，其上纏繞著傳動鋼帶，對傳動鋼帶有支撐作用，并向張力傳感器傳遞傳動鋼帶的內力；張力傳感器與張力鋼帶圈輪同心安裝，并通過螺栓軸向固連；張力傳感器安裝接口上有螺紋，其通過上、下螺母軸向壓緊固連在張力傳感器安裝套筒上，張力傳感器安裝通過螺栓與鋼帶驅動單元上安裝基座固連。該張力鋼帶圈輪是輪型鋼結構件，用于鋼帶夾緊；該張力傳感器安裝套筒是筒形鋼結構件，用于張力傳感器的安裝；該上、下螺母是市購件用于張力傳感器安裝套筒夾緊；該張力傳感器是按需選購的市購件。該張力輪軸承是市購件用于軸轉動；該測長輪組件是對鋼帶輸出長度測量的輔助組件，其結構包括：測長輪鋼帶圈輪、測長輪防塵圈、測長輪傳動軸、測長輪套筒、測長輪軸承、測長輪軸承蓋以及旋轉編碼器。各部件的位置連接關系及功能為：測長輪鋼帶圈輪安裝在旋轉編碼器心軸的末端，其上纏繞著傳動鋼帶，對傳動鋼帶有支撐作用；同時傳動鋼帶被壓力輪組件壓緊在測長輪鋼帶圈輪上，消除傳動鋼帶與測長輪鋼帶圈輪之間的間隙，提高了傳動鋼帶的輸出長度的測量精度；旋轉編碼器心軸與測長輪傳動軸同心安裝，并通過螺栓徑向壓緊固定連接；測長輪套筒、測長輪軸承、測長輪軸承蓋等裝置與測長輪傳動軸同心安裝，對測長輪傳動軸輔助支撐提高傳動軸剛性，而且測長輪組件通過測長輪套筒和測長輪軸承蓋上的螺栓安裝孔固定在鋼帶驅動單元的上安裝基座上；該測長輪鋼帶圈輪是輪型鋼結構件，用于鋼帶輸出；該測長輪防塵圈是圓片狀橡膠結構件，用于測長輪組件防塵；該測長輪傳動軸是階梯軸形鋼結構件，用于測長輪傳動；該測長輪套筒是筒形鋼結構件，用于夾緊和固定；該測長輪軸承是市購件用于軸轉動；該測長輪軸承蓋是圓形結構件，用于密封和固定；該旋轉編碼器為增量式的旋轉編碼器，其作用是通過其軸，通過螺栓與測長輪套筒固連。其型號為瑞普ZSP3806，市購產品。該壓力輪組件是類輪型鋼結構件，用于鋼帶壓緊；該出帶輪組件用來固定傳動鋼帶的輸出方向，防止脫帶，保證傳動鋼帶輸出的穩定性，其結構包括限位輸出輪組件，壓緊輸出輪組件，出帶輪端蓋以及出帶輪外筒。各部件的位置連接關系及功能為：限位輸出輪組件和壓緊輸出輪組件均通過螺栓分別固定連接在出帶輪端蓋以及出帶輪外筒上.而出帶輪組件的端蓋和外筒分別通過螺栓與鋼帶驅動單元的上、下安裝基座相固連。該限位輸出輪組件是類輪形鋼結構用于實現鋼帶輸出的限位，它包括限位圈帶輪、限位輪心軸和限位輪軸承，其間關系是：限位輪心軸和限位輪軸承置于限位圈帶輪內；該限位圈帶輪是類輪形鋼結構件，該限位輪心軸是兩端設有螺孔的臺階軸；該限位輪軸承是市購件。該壓緊輸出輪組件是筒形鋼結構用于實現鋼帶壓緊的，它包括壓緊輪心軸和壓緊輪軸承，壓緊輪軸承與壓緊輪心軸的臺階面接觸；該壓緊輪心軸是兩端設有螺孔的臺階軸；該壓緊輪軸承是市購件。該出帶輪端蓋是圓盤形鋼結構件，用于密封防銹；該出帶輪外筒是筒形鋼結構件，用于出帶；該上安裝基座是一端帶有凸起的方形板料；該下安裝基座是一塊矩形板料；