[發明專利]微波輻射計定標源用極化線柵旋轉平臺

有效

• 申請號: 201610167067.3
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105607024B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 鄒青;閆福永;韋彬;呼詠;沈鑫;林亞帆;王欣揚;劉圣強
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 王怡敏

技術領域

本發明涉及微波輻射計定標及空間物理測量應用領域，特別涉及一種微波輻射計定標源用極化線柵旋轉平臺。

背景技術

全極化微波輻射計定標裝置是在天體測量和天體物理領域用于參考標準的輻射裝置。主要由極化分離線柵，相位發生器，極化分離線柵旋轉平臺與驅動控制單元，機械結構件等部分組成。極化分離線柵旋轉平臺是整個裝置的關鍵部分，它要求上下殼體固定不動的同時極化線框需要進行旋轉。然后正交極化入射波通過極化線柵，形成透射和反射效果，由形成的路程差來進行結果的測量。

所以定標裝置的旋轉平臺提出了三個方面的要求：首先，因為現在的微波輻射計定標源裝置一般為殼體結構，要求回轉機構的質量必須足夠小，以確保整個裝置的強度和剛度不被破壞；其次，轉盤軸承和法蘭盤的內徑尺寸必須設計合理，確保正交極化入射波的正常通過；最后，要確保旋轉精度高，轉動平穩可控，極化線柵的旋轉角度可以依照相應技術要求進行控制。現有的旋轉平臺基本上是針對于一般常用機械而進行設計的，用于定標源后，一些旋轉平臺不能保證入射波的正常通過，而且也不便于極化線柵的安裝；其余的在重量和體積兩個方面不能達到定標源使用要求的優化程度，使用后會是定標源處于殼體處于危險應力狀態，而且也不便于極化線柵旋轉運動的控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微波輻射計定標源用極化線柵旋轉平臺，解決了現有技術存在的上述問題。本發明重量輕，結構簡單且易于裝卸，系統傳動累積誤差小，極化線柵旋轉精度高，為定標源的旋轉平臺得設計提出了一種新的方法。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

微波輻射計定標源用極化線柵旋轉平臺，消隙齒輪3安裝在階梯軸上，階梯軸的一側通過聯軸器與伺服電機1的主軸相連接，階梯軸的另一側通過聯軸器與增量式編碼器2的主軸相連接，通過伺服電機和增量式編碼器上的安裝孔，用螺栓將其固定在法蘭盤的外側，階梯軸的支撐點處通過止推球軸承作為支撐，所述消隙齒輪3的輪齒與轉盤軸承4上的輪齒相嚙合，通過相應的銷孔定位及螺栓緊固使極化線柵5安裝在帶有輪齒的軸承內圈401上；使用時，所述旋轉平臺在通過法蘭盤6與定標源殼體相連接。

所述的轉盤軸承4包括帶有輪齒的軸承內圈401、軸承外圈402、鋼球403，所述鋼球403位于帶有輪齒的軸承內圈401和軸承外圈402之間，所述帶有輪齒的軸承內圈401為雙滾道結構，兩個相同的軸承外圈402為單滾道結構，對稱分布在帶有輪齒的軸承內圈401兩側；軸承的接觸角為15°。

所述的帶有輪齒的軸承內圈401淬火前的粗糙度為Ra5，淬火后的粗糙度為Ra2.5，硬度在55—60HRC，成品硬化層深度不小于3mm，圓周上允許長度不大于16 mm的軟帶，所述帶有輪齒的軸承內圈401的兩滾道軟帶在同一位置；所述帶有輪齒的軸承內圈401的輪齒，磨齒后公法線的變動量≤0.05 mm，齒頂圓半徑為305mm；所述帶有輪齒的軸承內圈401兩滾道的中心距為22mm，輪齒的齒厚為20mm。

所述轉盤軸承4的總厚度為36mm，鋼球403直徑為8mm。

所述的帶有輪齒的軸承內圈401、軸承外圈402的滾道半徑為4.13mm，滾道偏心量為 0.113mm。

所述的法蘭盤6、轉盤軸承4、極化線柵5安裝到定標源外殼后，從定標源外殼圓柱孔軸線方位看去，定標源外殼的圓柱孔視野不被阻擋。

所述的法蘭盤6包括一號法蘭盤601、二號法蘭盤602，使用時，所述一號法蘭盤601、二號法蘭盤602之間通過其上的銷孔與定標源殼體進行定位，且通過螺栓孔進行緊固。

所述的法蘭盤6的內部形狀和尺寸與轉盤軸承4的外形、尺寸相配合。

所述的微波輻射計定標源用極化線柵旋轉平臺整體傾斜45度，以滿足定標源的技術使用要求。

本發明的有益效果在于：結構簡單易于裝卸，制造成本低，控制精度高且易于操作。運動的輸入端通過驅動轉盤軸承中帶有輪齒的軸承內圈，把運動直接傳遞給極化線柵，大幅度的降低了旋轉平臺的系統累積誤差，能夠滿足空間物理測量領域所要求的極化線柵的旋轉規律，更加符合定標源的結構技術要求。帶有輪齒的內圈采用雙滾道結構，兩個相同的輪齒外圈采用單滾道結構，且采用特定尺寸的鋼球與滾道曲率、偏心量、接觸角。內徑大，利于正交極化入射波的通過；厚度薄，保證了殼體裝置的強度和剛度；成品硬化層深度大，增大了軸承的使用壽命。帶有輪齒的內圈通過驅動裝置的調節，達到了回轉角度的可控性。且采用特定尺寸的鋼球與滾道曲率、偏心量、接觸角，使其在滿足半徑要求較大的同時大幅減小軸承的厚度和體積，更加符合定標源結構的技術要求。