[發明專利]一種外場微波快速修補裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202110365590.8
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN112936920A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 于浩然;陳夢思;朱雲鵬;胡家睿;王旭;劉子羽;李迎光;郝小忠
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B29C73/04
• 分類號: B29C73/04;B29C73/24;B29C73/34;B29C35/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種外場微波快速修補裝置，它包括多路微波收發天線、多自由度鉸鏈連桿機構和握持設備（6），其特征是：握持設備（6）安裝在自適應微波諧振腔（14）的頂部，握持設備（6）的末端與多自由度鉸鏈連桿機構（7）相連接，多自由度鉸鏈連桿機構（7）上裝有實現連桿鎖緊定位的自鎖螺母（8）；索套（13）、微波發射裝置（4）和微波接收裝置（12）共同安裝在自適應微波諧振腔（14）的多路微波收發天線（5）上，索套（13）依靠彈力和人工拉力實現多路微波收發天線（5）的收放；可調鎖緊項圈（3）、柔性密封圈（10）、柔性耐高溫海綿（11）、柔性金屬薄膜（2）共同輔助自適應微波諧振腔（14）實現任意變曲面的自適應安裝；磁力鎖緊裝置（16）安裝在多自由度鉸鏈連桿機構（7）的底部，能通過旋轉旋鈕（15）實現多自由度鉸鏈連桿機構（7）在外場微波修補儀（9）表面的安裝固定以及拆卸收納。

2.根據權利要求1所述的外場微波快速修補裝置，其特征在于：自適應微波諧振腔（14）的變曲面自適應功能由耐高溫的柔性耐高溫海綿（11）和柔性密封圈（10）以及柔性金屬薄膜（2）、輔助鎖緊固定的可調鎖緊項圈（3）實現；通過耐高溫的柔性密封圈與變曲面的纖維增強復合材料受損構件表面的緊密貼合，其產生的殘余變形量由柔性耐高溫海綿來補償；此外在諧振腔的外側還設計并安裝了柔性防泄漏的金屬薄膜（2），并通過鎖緊項圈將整個密封裝置進行鎖緊；微波發射裝置（4）和微波接收裝置（12）安裝在多路微波收發天線（5）上，多路微波收發天線（5）位于諧振腔的中軸線上，以實現諧振腔對于微波信號的發射以及接收工作；多自由度鉸鏈連桿機構（7）安裝在諧振腔中軸線的頂部，實現諧振腔在任意工作面上的原位修補固定；擰緊自鎖螺母（8）便能完成對于諧振腔在工作面上的定位與固定；依靠多自由度鉸鏈連桿的自鎖性能實現諧振腔的固定。

3.根據權利要求1所述的外場微波快速修補裝置，其特征在于：所述的自適應微波諧振腔（14）、多路微波收發天線（5）、握持設備（6）、多自由度鉸鏈連桿機構（7）都是可拆卸折疊收納的機構；通過拉動多路微波收發天線（5）上的索套（13），便能將天線折疊收納；擰松自鎖螺母（8），多自由度鉸鏈連桿機構（7）能折疊收納在外場微波修補儀（9）中。

4.根據權利要求1所述的外場微波快速修補裝置，其特征在于：自適應微波諧振腔（14）能替換以適應不同的纖維增強復合材料受損構件的任意曲面的緊密貼附；在對大曲率待修補表面進行貼附固定時，將諧振腔的外殼替換至適用于具有自適應性的諧振腔外殼，所以該自適應微波諧振腔（14）具有高度的適應性、互換性以及通用性；而且位于自適應微波諧振腔（14）內部的微波反射金屬腔壁也能進行替換拆卸，從而適應于不同諧振頻率的纖維增強樹脂基復合材料構件，并實現最優的諧振效果，同時大幅提高在微波固化過程中復材對微波能量的利用效率。

5.根據權利要求1所述的外場微波快速修補裝置，其特征在于：在諧振腔的頂部集成了溫度傳感器、光纖傳感器、以及紅外傳感器的轉接接口，并將其集成在了同軸電纜中，實現對于溫度信號的快速采集以及高速傳輸；同時位于諧振腔體內部的多路微波收發天線（5）也能實現拆卸和折疊收納，并且在多路微波收發天線（5）上陣列安裝有多路微波信號發射裝置及多路微波反射信號接受裝置。

6.根據權利要求1所述的外場微波快速修補裝置，其特征在于：握持設備（6）安裝在自適應微波諧振腔（14）中軸線的頂部并滿足人體工學要求，同時在握持設備（6）的末端與多自由度鉸鏈連桿機構（7）相連接；在固定好諧振腔位置之后，僅需擰緊一個自鎖螺母（8），便能實現對整個連桿機構的自鎖固定；在多自由度鉸鏈連桿機構（7）的末端，設計并安裝有磁力鎖緊裝置（16），順時針旋轉磁力鎖緊旋鈕（15）即能實現對多自由度鉸鏈連桿機構（7）的磁力解鎖，從而取下多自由度鉸鏈連桿機構（7）；逆時針旋轉磁力鎖緊旋鈕（15），鎖定并固定多自由度鉸鏈連桿機構（7），實現對多自由度鉸鏈連桿機構（7）的拆卸與安裝固定。