[發明專利]一種適用于地外天體的快速破巖采樣裝置

有效

• 申請號: 202010693532.3
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111947966B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 曾婷;趙曾;殷參;尹忠旺;孫啟臣;張加波;李君;李炳輝;于海濱
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04;G01N1/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

1.一種適用于地外天體的快速破巖采樣裝置，其特征在于，包括：采樣導流罩(1)、沖擊鑿巖器(2)、樣品導流結構(3)、樣品容器(4)、周邊氣體噴嘴(5)、主氣體噴嘴(6)、出口濾網(7)；

多組沖擊鑿巖器(2)傾斜安裝在采樣導流罩(1)上，左右對稱布置，沖擊鑿巖器(2)為高速彈體鑿巖器，驅動采用氣動或火工作動，彈體沿導向結構，侵徹巖石完成破碎；樣品導流結構(3)安裝在采樣導流罩(1)下端中部；主氣體噴嘴(6)安裝在樣品導流結構(3)上，噴嘴方向向上；樣品容器(4)安裝在采樣導流罩(1)上端，與采樣導流罩(1)連通；出口濾網(7)設置在樣品容器(4)兩側壁面上，氣流通過出口濾網(7)排出，并將樣品留在樣品容器(4)內；多個周邊氣體噴嘴(5)沿周向均勻分布在采樣導流罩(1)底端；設定周邊氣體噴嘴(5)的噴氣角度，與主氣體噴嘴(6)同時噴氣產生氣旋激勵表面樣品向上運動，同時形成氣簾密封，防止氣體向采樣導流罩(1)外部泄漏，主氣體噴嘴(6)對激勵起來的顆粒進行接力傳送，使樣品進入樣品容器(4)；樣品導流結構(3)為桿狀，橫截面呈三角形狀，樣品導流結構(3)兩端分別與采樣導流罩(1)下端內壁連接，對破碎濺射的顆粒進行折射導向，實現定向采集；

樣品容器(4)內部設置有錐形結構，錐形結構位于樣品容器(4)頂部，正對樣品容器(4)與采樣導流罩(1)之間的連接通道，錐形結構的尖端朝向樣品導流結構(3)，使氣體攜帶樣品流向兩側，底面上對稱設置限位結構，防止樣品回流。

2.根據權利要求1所述的一種適用于地外天體的快速破巖采樣裝置，其特征在于，采樣導流罩(1)的上端為圓弧形殼體，下端為平面開口端。

3.根據權利要求2所述的一種適用于地外天體的快速破巖采樣裝置，其特征在于，樣品容器(4)與采樣導流罩(1)之間的連接通道為錐形。

4.根據權利要求3所述的一種適用于地外天體的快速破巖采樣裝置，其特征在于，周邊氣體噴嘴(5)噴出氣體的氣壓≥0.05MPa。

5.根據權利要求4所述的一種適用于地外天體的快速破巖采樣裝置，其特征在于，主氣體噴嘴(6)噴出氣體的氣壓≥0.1MPa。

6.根據權利要求5所述的一種適用于地外天體的快速破巖采樣裝置，其特征在于，沖擊鑿巖器(2)共六組。

7.如權利要求1～6任一項所述的適用于地外天體的快速破巖采樣裝置的使用方法，其特征在于，包括步驟如下：

步驟1、當采樣導流罩(1)前端接觸星體表面時，控制6組沖擊鑿巖器(2)中左右對稱的2組沖擊鑿巖器(2)同時開始工作，對巖石進行破碎，破碎濺射的顆粒受樣品導流結構(3)導向后，產生折射向上運動；

步驟2、控制周邊氣體噴嘴(5)與主氣體噴嘴(6)同時噴氣，使得氣流帶動樣品進入樣品容器(4)，并受錐形結構作用流向兩側，將樣品留在樣品容器(4)內。