[實用新型]用于空間科學實驗的微重力環境下顆粒注入機構

有效

• 申請號: 201820156267.3
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN208903504U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 童廣輝;張濤;鄭偉波;顧建忠;郭奕松;高兆煥;袁永春;劉方武
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 李秀蘭

本專利公開了一種用于空間科學實驗的微重力環境下顆粒注入機構，機構包括：顆粒實驗倉、注入顆粒倉、彈簧、推板、快門、微動開關、解鎖電磁鐵。注入顆粒倉在彈簧、推板和快門的作用下將注入顆粒約束在倉內，快門將顆粒實驗倉上的注入孔擋住。解鎖電磁鐵上有銜鐵和線圈，解鎖時解鎖電磁鐵的線圈接通電流產生與銜鐵磁場相反的磁場，使鐵芯在彈簧的作用下彈出，端部的銷釘推動快門繞其軸轉動，使注入孔打開，注入顆粒在彈簧、推板的推動下注入顆粒實驗倉。顆粒全部注入后，推板在彈簧的作用下將注入孔擋住，顆粒實驗倉可進行后續實驗。本機構能承受運輸、發射過程中振動和沖擊，完成空間科學實驗，在顆粒注入前后均能保持顆粒實驗倉的封閉狀態。

技術領域

本專利屬于太空科學實驗技術領域，也可以用于自動化技術領域，特別涉及一種應用于空間科學實驗裝置的微重力環境下顆粒注入技術。

背景技術

利用衛星提供的微重力環境進行顆粒運動行為的實驗具有在地面無法模擬的優勢，因此成為物理前沿學科—顆粒介質物理學所研究的重要內容。在空間環境下，顆粒不會因重力的作用沉積在一起，并可進行不間斷的長時間實驗。

進行空間實驗所用的顆粒放置于顆粒實驗倉內，一項實驗的內容是在空間實驗的末期，需要往顆粒實驗倉內注入一定數量的另一種顆粒，以觀察兩種顆粒混合后發生的物理現象。

為實現上述的實驗要求，需要設計一套機構完成在軌顆粒的注入，注入后需要保持顆粒實驗倉的封閉，使顆粒不能逃逸出顆粒實驗倉，同時可顯示顆粒已經注入的狀態。

發明內容

基于空間顆粒運動實驗的需求，本專利研制了一套顆粒注入的機構，實現注入顆粒的約束排列，能承受運輸、發射過程中振動和沖擊，并在空間環境下將顆粒注入到顆粒實驗倉內。注入后保持顆粒實驗倉的封閉，并顯示顆粒已經注入的狀態。

本專利提供了一種用于空間科學實驗的顆粒注入機構，包括顆粒實驗倉100、注入顆粒倉200、彈簧300、推板400、注入顆粒500、快門600、微動開關700、解鎖電磁鐵800。

所述的顆粒實驗倉100為空間顆粒物質實驗的容器。其上部開有顆粒注入孔101。在顆粒注入之前，注入孔101被快門600擋住；顆粒注入之后，注入孔101被推板400擋住。

所述的注入顆粒倉200包括倉體202和倉蓋203，兩者之間用螺紋連接，用螺釘201固定在顆粒實驗倉100上部，使倉體202的下孔對準顆粒注入孔101。

所述的快門600通過軸603、軸固定塊602、軸固定螺釘601、沉頭螺釘604固定在顆粒實驗倉100的上部。快門600可繞軸603在一定角度范圍內轉動。

所述的微動開關700用螺釘702安裝于微動開關架701上，并整體安裝在顆粒實驗倉100的上部。微動開關700上的觸點對準解鎖電磁鐵800上的彈簧定位擋圈801的中心。