[發明專利]一種用于探空的大氣參數測量裝置

有效

• 申請號: 201910813223.2
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110646866B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 鄭德智;張亞軍;曹先彬;王帥;張軍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02;G01W1/08;B64C39/02
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種用于探空的大氣參數測量裝置，其特征在于，包括錐頂(1)、平衡桿(2)、上螺旋槳(3)、下螺旋槳(4)、傳動模塊(5)、增速模塊(6)、直流發電機(7)、載物殼(8)、慣性發電模塊(9)、無線攜能通信模塊(10)、傳感器載臺(11)、底座(12)、氣囊(13)，低功耗傳感器，其中，

所述錐頂(1)通過螺紋與所述平衡桿(2)相連，所述平衡桿(2)底部依次連接所述上螺旋槳(3)和所述下螺旋槳(4)，所述上螺旋槳(3)和所述下螺旋槳(4)均為仿竹蜻蜓結構，二者旋轉方向相反；

所述傳動模塊(5)包括上傳動桿(51)、下傳動桿(52)、滾珠軸承(53)、圓錐齒輪(54)，所述上傳動桿(51)套在所述下傳動桿(52)外部，所述上傳動桿(51)底部為齒輪盤，所述上螺旋槳(3)與所述下傳動桿(52)連接，所述下螺旋槳(4)與所述上傳動桿(51)連接，所述上傳動桿(51)和所述下傳動桿(52)旋轉方向相反，所述滾珠軸承(53)套在所述下傳動桿(52)底部，所述圓錐齒輪(54)套在所述滾珠軸承(53)上；

所述增速模塊(6)包括齒輪環(61)、與所述齒輪環(61)嚙合的星型齒輪(62)，所述圓錐齒輪(54)能夠與所述上傳動桿(51)底部的齒輪盤和所述齒輪環(61)嚙合將所述上傳動桿(51)和所述下傳動桿(52)的旋轉力結合并傳遞給所述齒輪環(61)，所述齒輪環(61)帶動所述星型齒輪(62)轉動，增加轉速；

所述星型齒輪(62)與所述直流發電機(7)的轉子固定連接，帶動所述直流發電機(7)的轉子轉動，切割磁感線產生電能；所述直流發電機(7)的底部與所述載物殼(8)的頂部通過螺釘固定；

所述載物殼(8)為圓柱形空殼，所述載物殼(8)外壁均勻設置四條軸向槽；

所述慣性發電模塊(9)、所述無線攜能通信模塊(10)和所述傳感器載臺(11)的外側分別設置與所述載物殼(8)的軸向槽相對應的螺紋孔，所述慣性發電模塊(9)、所述無線攜能通信模塊(10)和所述傳感器載臺(11)通過螺釘和所述載物殼(8)的軸向槽活動安裝在所述載物殼內部，呈層狀排列；

所述慣性發電模塊(9)包括外部繞線圈的球形外殼(91)、能夠在所述球形外殼內自由運動的磁性實心球(92)、底盤(93)，測量裝置擺動時，所述磁性實心球(92)轉動，切割所述外部繞線圈的球形外殼(91)的磁感線產生感應電動勢；

所述無線攜能通信模塊(10)用于收集空間中無線電磁波的能量，同時能夠與終端進行無線通信；

所述傳感器載臺(11)用于搭載所述低功耗傳感器；所述低功耗傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、大氣壓強傳感器和云水粒子形態傳感器；

所述底座(12)通過螺釘與所述載物殼(8)底部固定連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于探空的大氣參數測量裝置，其特征在于，所述直流發電機(7)的輸出端搭載功率可調的負載，通過調整所述負載的功率控制所述直流發電機(7)的轉速。

3.根據權利要求1或2所述的一種用于探空的大氣參數測量裝置，其特征在于，所述底座(12)上設置環狀氣囊(13)。

4.根據權利要求1或2所述的一種用于探空的大氣參數測量裝置，其特征在于，所述錐頂(1)、所述上螺旋槳(3)、所述下螺旋槳(4)、所述傳動模塊(5)、所述增速模塊(6)、所述載物殼(8)和所述底座(12)的表面均涂抹一層太陽能收集材料收集環境中的太陽能為所述低功耗傳感器供電。

5.根據權利要求1或2所述的一種用于探空的大氣參數測量裝置，其特征在于，所述無線攜能通信模塊(10)收集能量的無線電磁波的頻段包括6G頻段、0.3GHz-3THz微波的頻段。

6.根據權利要求1或2所述的一種用于探空的大氣參數測量裝置，其特征在于，所述測量裝置能夠工作在航天空間或臨近空間或航空空間。