[發(fā)明專利]一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910488766.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110146208A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯海濱;曹帥;張廣川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00;G01R31/00
• 代理公司: 北京航智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：包括底板、定架、動(dòng)架、彈性軸組件、推力器安裝平臺(tái)、鎖定限位組件、電磁反饋組件、在線標(biāo)定組件；所述定架與所述底板固接，所述動(dòng)架通過(guò)所述彈性軸組件安裝在所述定架上，被測(cè)霍爾推力器通過(guò)所述推力器安裝平臺(tái)安裝在所述動(dòng)架上；所述鎖定限位組件連接所述動(dòng)架，實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)架的鎖定和限位；所述電磁反饋組件連接所述動(dòng)架，實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)架擺動(dòng)位移的測(cè)量；所述在線標(biāo)定組件的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量砝碼通過(guò)細(xì)線栓連至所述動(dòng)架。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：所述在線標(biāo)定組件包括支撐架、豎直位移滑臺(tái)、若干標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量砝碼、砝碼盒、定滑輪，所述定滑輪安裝在所述支撐架的一端，所述支撐架的另一端連接至所述豎直位移滑臺(tái)；所述標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量砝碼采用細(xì)線栓連，懸掛在所述定滑輪下方，細(xì)線經(jīng)過(guò)所述定滑輪將另一端栓連在所述動(dòng)架上；所述砝碼盒固定在所述豎直位移滑臺(tái)的移動(dòng)平臺(tái)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：所述鎖定限位組件包括水平位移滑臺(tái)、圓柱形銷釘、等腰三角形凹槽，所述水平位移滑臺(tái)通過(guò)支撐件固定在所述底板上，所述圓柱形銷釘?shù)南露斯潭ㄔ谒鏊轿灰苹_(tái)的移動(dòng)平臺(tái)上，所述圓柱形鋁制銷釘?shù)纳隙素Q直插入所述等腰三角形凹槽內(nèi)，所述等腰三角形凹槽固定在所述動(dòng)架上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：所述電磁反饋組件包括位移傳感器、動(dòng)子釹鐵硼永磁鐵、定子線圈，所述位移傳感器通過(guò)定子線圈支撐件安裝在所述底板上，所述動(dòng)子釹鐵硼永磁鐵為四塊強(qiáng)磁鐵，上下各兩塊，分別固定在導(dǎo)磁外殼內(nèi)部，所述導(dǎo)磁外殼安裝在所述動(dòng)架上，所述定子線圈固定在所述支撐件的最上端，插入上方和下方所述動(dòng)子釹鐵硼永磁鐵的縫隙中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：所述彈性軸組件包括兩個(gè)豎直平行的連接長(zhǎng)鋁板、兩個(gè)水平的連接方鋁板、兩個(gè)彈性樞軸，所述連接長(zhǎng)鋁板的頂部和底部分別與兩個(gè)所述連接方鋁板固接，所述連接方鋁板中心均開(kāi)有圓柱形凹槽，將兩個(gè)所述彈性樞軸的一端分別卡死至所述圓柱形凹槽內(nèi)，兩個(gè)所述彈性樞軸的另一端分別卡死在所述定架的圓柱形凹槽內(nèi)與所述底板的圓柱形凹槽內(nèi)，所述動(dòng)架穿過(guò)兩個(gè)所述連接長(zhǎng)鋁板，并分別與兩個(gè)所述連接長(zhǎng)鋁板的中心處連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：所述動(dòng)架為一個(gè)鋁制橫梁，與所述彈性軸組件的兩個(gè)豎直平行的連接長(zhǎng)鋁板中間位置連接，所述動(dòng)架的一端固接配重，所述動(dòng)架的另一端固接所述推力器安裝平臺(tái)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：所述定架包括兩塊豎直平行布置的長(zhǎng)鋁板，所述長(zhǎng)鋁板下端連接至所述底板，所述長(zhǎng)鋁板最上端通過(guò)方鋁板進(jìn)行固定，所述方鋁板中心位置處開(kāi)有圓柱形凹槽，用于卡死固定所述彈性軸組件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：還包括氣路組件，所述氣路組件包括若干進(jìn)氣管、若干氣路安裝夾，所述進(jìn)氣管通過(guò)所述氣路安裝夾分別固定在所述動(dòng)架推力器端上方以及所述定架靠近中心處上方，所述進(jìn)氣管通過(guò)三通安裝至推力器的進(jìn)氣口，所述三通的另外一路通過(guò)引管引至壓力傳感器，所述壓力傳感器固定在所述動(dòng)架上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：還包括PID反饋控制電路，推力器點(diǎn)火工作時(shí)的推力使得所述動(dòng)架產(chǎn)生小幅度擺動(dòng)，所述動(dòng)架擺動(dòng)位移與推力大小呈正比，位移傳感器將測(cè)量得到的所述動(dòng)架擺動(dòng)位移信號(hào)輸入至所述PID反饋控制電路，所述PID反饋控制電路計(jì)算后輸出電流信號(hào)，經(jīng)功率放大器處理后將電流通入所述電磁反饋組件的定子線圈，定子線圈產(chǎn)生電磁反饋力與所述動(dòng)架上的推力平衡，使得所述動(dòng)架始終位于提前設(shè)定的平衡位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有在線標(biāo)定和鎖死功能的微小推力測(cè)量裝置，其特征在于：還包括電路控制箱，所述電路控制箱包含PID反饋控制電路、功率放大器、豎直位移滑臺(tái)和水平位移滑臺(tái)的步進(jìn)電機(jī)控制器，將動(dòng)架位移信號(hào)、PID反饋信號(hào)、滑臺(tái)控制信號(hào)集成至所述電路控制箱處理，將所述電路控制箱放置在真空艙外部，即可實(shí)現(xiàn)在真空艙外操作所述電路控制箱，實(shí)時(shí)在線地鎖死、解鎖、標(biāo)定微小推力測(cè)量裝置以及測(cè)試推力；所述電路控制箱還具有設(shè)定所述動(dòng)架平衡位置的功能。