[發(fā)明專利]一種用于空間光學(xué)遙感器反射鏡的夾層式精密熱控裝置

有效

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• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN104516087A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭亮;胡日查;黃勇;劉春龍;張旭升
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G02B7/182
• 分類號(hào): G02B7/182
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 南小平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間光學(xué)遙感器熱控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于空間光學(xué)遙感器反射鏡的夾層式精密熱控裝置。

背景技術(shù)

隨著空間觀測技術(shù)的發(fā)展以及空間光學(xué)遙感器性能的不斷提升，對空間光學(xué)遙感器反射鏡溫度的控制要求也越來越高，因?yàn)榭臻g光學(xué)遙感器反射鏡及其支撐結(jié)構(gòu)的溫度穩(wěn)定性和溫度均勻性是影響成像質(zhì)量的主要因素。傳統(tǒng)空間光學(xué)遙感器反射鏡的熱控制方法是在反射鏡及其支撐結(jié)構(gòu)組件上設(shè)置加熱器，通過黏貼在反射鏡及其支撐結(jié)構(gòu)上的溫度傳感器反饋溫度，通過溫度測控裝置調(diào)節(jié)加熱器的加熱時(shí)間來控制溫度，通過這種方法控制空間光學(xué)遙感器反射鏡及其支撐結(jié)構(gòu)溫度由于支撐結(jié)構(gòu)遮擋加熱器對反射鏡的輻射加熱，使得反射鏡受熱不均勻，導(dǎo)致反射鏡鏡體受熱溫度不均勻；加熱器距離反射鏡遠(yuǎn)，反射鏡鏡體溫度對加熱器的響應(yīng)時(shí)間較長，溫度控制過程中反射鏡鏡體存在溫度波動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致反射鏡的溫度穩(wěn)定性差；反射鏡鏡體與支撐結(jié)構(gòu)之間的溫度一致性差，影響反射鏡面形精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種用于空間光學(xué)遙感器反射鏡的夾層式精密熱控裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中反射鏡鏡體受熱溫度不均勻、穩(wěn)定性一般和反射鏡鏡體與支撐結(jié)構(gòu)之間的溫度一致性差的技術(shù)問題。

本發(fā)明一種用于空間光學(xué)遙感器反射鏡的夾層式精密熱控裝置，包括內(nèi)層控溫裝置、外層控溫裝置和反射鏡支撐結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)層控溫裝置與外層控溫裝置結(jié)構(gòu)相同，反射鏡支撐結(jié)構(gòu)在內(nèi)層控溫裝置與外層控溫裝置之間；

內(nèi)層控溫裝置包括內(nèi)輻射器、內(nèi)隔熱墊、鈦合金螺釘、內(nèi)多層隔熱組件和內(nèi)層控溫回路；內(nèi)輻射器的外表面的四個(gè)側(cè)壁和底部分別粘貼n個(gè)內(nèi)層控溫回路，內(nèi)層控溫回路包括兩個(gè)內(nèi)溫度傳感器和m片內(nèi)加熱器，兩個(gè)內(nèi)溫度傳感器用于采集加熱器的溫度；內(nèi)輻射器內(nèi)表面附有高發(fā)射率涂層，內(nèi)多層隔熱組件通過尼龍搭扣包覆在內(nèi)輻射器的外表面上，內(nèi)輻射器通過鈦合金螺釘和內(nèi)隔熱墊固定連接在反射鏡支撐結(jié)構(gòu)上；

外層控溫裝置包括外輻射器、外隔熱墊、鈦合金螺釘、外多層隔熱組件和外層控溫回路；外輻射器的外表面的四個(gè)側(cè)壁和底部分別粘貼n個(gè)外層控溫回路，外層控溫回路包括兩個(gè)外溫度傳感器和m片內(nèi)加熱器，兩個(gè)外溫度傳感器用于采集加熱器的溫度；外輻射器內(nèi)表面附有高發(fā)射率涂層，外多層隔熱組件通過尼龍搭扣包覆在內(nèi)輻射器的外表面上，外輻射器通過鈦合金螺釘和內(nèi)隔熱墊固定連接在反射鏡支撐結(jié)構(gòu)上。

所述反射鏡支撐結(jié)構(gòu)包括支撐架、安裝面和柔性支撐；支撐架通過安裝面固定連接在外輻射器上，柔性支撐在支撐架上，柔性支撐用于支撐反射鏡。

所述兩個(gè)內(nèi)溫度傳感器(4)距離m片內(nèi)加熱器(3)的最遠(yuǎn)距離均不超過5mm。

所述兩個(gè)外溫度傳感器(6)距離m片外加熱器(5)的最遠(yuǎn)距離均不超過5mm。

所述n≥1。

所述m≥1。

所述內(nèi)多層隔熱組件為5單元隔熱組件，每單元層隔熱組件由一層雙面鍍鋁薄膜和一層滌綸網(wǎng)組成。

所述外多層隔熱組件為10單元隔熱組件，每單元層隔熱組件由一層雙面鍍鋁薄膜和一層滌綸網(wǎng)組成。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：本發(fā)明內(nèi)輻射器的內(nèi)表面附有高發(fā)射率涂層，外面表粘貼內(nèi)加熱器和內(nèi)溫度傳感器，內(nèi)輻射器與反射鏡鏡體之間形成高發(fā)射率空腔，反射鏡鏡體受熱均勻，保證了反射鏡鏡體溫度的快速響應(yīng)和溫度受控良好。外輻射器的內(nèi)表面附有高發(fā)射率涂層，外表面粘貼外加熱器和外溫度傳感器，外輻射器與內(nèi)輻射器之間形成高發(fā)射率空腔，保證了外輻射器對支撐結(jié)構(gòu)形成有效的輻射加熱，支撐結(jié)構(gòu)受熱均勻；內(nèi)輻射器外表面的內(nèi)多層隔熱組件能夠有效降低外輻射器對內(nèi)輻射器溫度的影響，保證了反射鏡溫度的穩(wěn)定性，外輻射器外表面的外多層隔熱組件能夠有效降低外部環(huán)境對外輻射器溫度的影響，保證了支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；通過控制內(nèi)輻射器的溫度來控制反射鏡的溫度，并通過控制外輻射器溫度來控制支撐結(jié)構(gòu)的溫度，有效地保證了反射器和支撐結(jié)構(gòu)溫度的一致性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種用于空間光學(xué)遙感器反射鏡的夾層式精密熱控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種用于空間光學(xué)遙感器反射鏡的夾層式精密熱控裝置的原理圖；

其中，1、內(nèi)輻射器，2、外輻射器，3、內(nèi)加熱器，4、內(nèi)溫度傳感器，5、外加熱器，6、外溫度傳感器，7、反射鏡支撐結(jié)構(gòu)，8、安裝面，9、內(nèi)隔熱墊，10、柔性支撐，11、外隔熱墊，12、內(nèi)多層隔熱組件，13、外多層隔熱組件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

具體實(shí)施方式一：