專利名稱：衛(wèi)星表面熱輻射性能高精度原位測量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星表面材料的性能測量裝置，特別是衛(wèi)星表面材 料熱輻射性能的原位測量裝置。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星表面材料在衛(wèi)星試驗(yàn)、總裝和儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中可能會(huì)受到污
染，對其熱輻射性能產(chǎn)生影響，特別是衛(wèi)星表面的熱控材料如OSR片、 白漆等，易受到污染的影響而使其熱輻射性能發(fā)生改變，例如太陽吸收 率和熱發(fā)射率發(fā)生變化，影響其在空間環(huán)境輻照下的性能退化情況。因 此，對衛(wèi)星整星表面的材料的熱輻射性能進(jìn)行原位測量，直接反映衛(wèi)星 上天前的表面性能數(shù)據(jù)，對衛(wèi)星在軌正常工作及性能分析有重要意義， 國內(nèi)目前還沒有進(jìn)行過類似的測量，對衛(wèi)星表面材料空間熱輻射性能的 分析都是建立在試片測量結(jié)果的基礎(chǔ)上，例如OSR片粘貼前或者白漆噴 涂試片所測量的結(jié)果，不能準(zhǔn)確反映衛(wèi)星發(fā)射前表面材料的實(shí)際情況， 與實(shí)際情況存在一定的差距，影響分析結(jié)果，不利于衛(wèi)星的在軌性能分 析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熱輻射性能原位測試裝置，可以對衛(wèi)星 表面材料的熱輻射性能進(jìn)行原位現(xiàn)場測試，避免了采用材料在總裝前的 性能參數(shù)作為參考數(shù)據(jù)所帶來的誤差。
本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案本發(fā)明的衛(wèi)星表面熱輻射性能的原位測試裝置，主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、 儀器盒、測試頭、控制盒和定位開關(guān)，測試頭設(shè)置在儀器盒上，驅(qū)動(dòng)裝 置控制儀器盒在水平、垂直兩個(gè)方向上平移以及水平和俯仰旋轉(zhuǎn)，設(shè)置 在測試頭前端的定位開關(guān)來控制測試頭與測量面之間的相對位置，控制 盒與測試頭電連接并控制測試頭進(jìn)行測量。
上述裝置中，驅(qū)動(dòng)裝置主要包括平移控制系統(tǒng)、垂直伺服電機(jī)、水 平伺服電機(jī)，水平平移臺(tái)、小車、垂直絲杠、水平絲杠、水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)、
俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)；所述俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)與水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)一起套設(shè)在水平絲杠上，水 平絲杠設(shè)置在水平平移臺(tái)上并通過水平伺服電機(jī)控制平移，水平平移臺(tái) 連同設(shè)置其上的全部部件整體套設(shè)在垂直絲杠上，垂直絲杠設(shè)置在小車 上并通過垂直伺服電機(jī)控制上下移動(dòng)，所述平移控制系統(tǒng)分別與垂直伺 服電機(jī)、水平伺服電機(jī)電連接并對它們運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。
上述裝置中，儀器盒設(shè)置在驅(qū)動(dòng)裝置的俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)上。
上述裝置中，所述定位開關(guān)的數(shù)量為4個(gè)；所述測試頭為熱發(fā)射率
測試頭或者太陽吸收率測試積分球。
上述裝置中，所述俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)和水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)儀 器盒的俯仰角度和與測量面的垂直角度。
上述裝置中，所述小車沿導(dǎo)軌平移。
與現(xiàn)有技術(shù)賴比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于4
本發(fā)明的裝置可以完成衛(wèi)星表面材料的熱輻射性能的現(xiàn)場原位測試，
并得到衛(wèi)星表面材料性能當(dāng)時(shí)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)；同時(shí)本發(fā)明的測量裝置不對 測量的衛(wèi)星表面構(gòu)成污染；此外，測量裝置不會(huì)損壞測量的衛(wèi)星表面。


圖1為本發(fā)明的衛(wèi)星表面熱輻射性能原位測量裝置示意圖。其中，1、垂直伺服電機(jī)；2、平移控制系統(tǒng)；3、垂直絲杠；4、水 平伺服電機(jī)；5、水平絲杠；6、水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)；7、俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)；8、儀器 盒；9、測試頭；10、測量面；11、定位開關(guān)；12、電纜；13、控制盒； 14、水平平移臺(tái)；15、驅(qū)動(dòng)裝置。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
如圖所示，圖1為衛(wèi)星表面熱輻射性能高精度原位測試裝置的示意 圖。該衛(wèi)星表面熱輻射性能高精度原位測試裝置用于對衛(wèi)星表面的熱輻
射性能進(jìn)行測量，主要包括驅(qū)動(dòng)裝置15、儀器盒8、測試頭9 (熱發(fā)射率 測試頭或者太陽吸收率測試積分球)、控制盒13和定位開關(guān)11。其中控 制盒13和測試頭9之間通過電纜12連接并且控制盒13對測試頭9的測 量進(jìn)行控制。定位開關(guān)11用于控制測試頭9與測量面10的相對位置。 測試頭9設(shè)置在儀器盒8上，驅(qū)動(dòng)裝置15可控制儀器盒8在水平、垂直 兩個(gè)方向上的平移以及儀器盒的水平旋轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)。當(dāng)測試頭9與測 量面10貼上后，控制盒13控制測試頭9進(jìn)行測量，從而得到材料的熱 輻射性能。實(shí)現(xiàn)儀器盒8位置移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置15主要包括平移控制系統(tǒng) 2、小車16、垂直伺服電機(jī)1、水平伺服電機(jī)4、垂直絲杠3、水平絲杠5、 水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)6、俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)7等部分。儀器盒8安裝在俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)7上， 俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)7與水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)6 —起嚙合套設(shè)在水平絲杠5上，水平絲杠5 以及控制水平絲杠5平移的水平伺服電機(jī)4設(shè)置在水平平移臺(tái)14上，水 平平移臺(tái)14連同其上設(shè)置的各個(gè)部分(俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)7、水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)6、 水平絲杠5等)整體嚙合套設(shè)在垂直絲杠3上，垂直絲杠3和控制垂直 絲杠3上下移動(dòng)的垂直伺服電機(jī)1設(shè)置在小車16上。平移控制系統(tǒng)2分 別與垂直伺服電機(jī)1、水平伺服電機(jī)4電連接并對它們運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。經(jīng) 平移控制系統(tǒng)2控制的水平伺服電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)絲杠5轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)儀器盒8在水平方向上平移。而當(dāng)平移控制系統(tǒng)2控制的垂直伺服 電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)整個(gè)水平平移臺(tái)14在垂直方向移動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)儀器 盒8的上下移動(dòng)。俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)7和水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)6可手動(dòng)調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié) 儀器盒8的俯仰角度和與測量面的垂直角度。小車16可以沿導(dǎo)軌(未示 出)推動(dòng)，帶動(dòng)整個(gè)裝置沿衛(wèi)星表面前進(jìn)，從而可對衛(wèi)星表面大范圍內(nèi) 的熱輻射性能進(jìn)行測量。
儀器盒8主要用于安裝固定測試頭9，并且安裝有4個(gè)高精度定位開 關(guān)ll，當(dāng)儀器盒8平移到貼近測量面10時(shí)，高精度定位開關(guān)ll動(dòng)作使 儀器盒8停止移動(dòng)，然后調(diào)節(jié)水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)6和俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)7來控制合意 的儀器盒8的俯仰角度和與測量面10的垂直角度，并通過4個(gè)高精度定 位開關(guān)11的通斷情況來判斷測試頭9與測量面10的相對位置，最終調(diào) 整到測試頭9與測量面10基本貼上且平行，然后進(jìn)行測量。
盡管上文對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
給予了詳細(xì)描述和說明，但是應(yīng) 該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效 改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神 時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種衛(wèi)星表面熱輻射性能的原位測試裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置(15)、儀器盒(8)、測試頭(9)、控制盒(13)和定位開關(guān)(11)，測試頭(9)設(shè)置在儀器盒(8)上，驅(qū)動(dòng)裝置(15)控制儀器盒(8)在水平、垂直兩個(gè)方向上平移以及水平和俯仰旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在測試頭(9)前端的定位開關(guān)(11)來控制測試頭(9)與測量面(10)之間的相對位置，控制盒(13)與測試頭(9)電連接并控制測試頭(9)進(jìn)行測量。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)主要包 括平移控制系統(tǒng)(2)、垂直伺服電機(jī)(1)、水平伺服電機(jī)(4),水平平 移臺(tái)(14)、小車(16)、垂直絲杠(3)、水平絲杠(5)、水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)(6)、 俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)(7);所述俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)(7)與水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)(6) —起套設(shè)在 水平絲杠(5)上，水平絲杠(5)設(shè)置在水平平移臺(tái)(14)上并通過水 平伺服電機(jī)(4)控制平移，水平平移臺(tái)(14)連同設(shè)置其上的全部部件 整體套設(shè)在垂直絲杠(3)上，垂直絲杠(3)設(shè)置在小車(16)上并通 過垂直伺服電機(jī)(1)控制上下移動(dòng)，所述平移控制系統(tǒng)(2)分別與垂 直伺服電機(jī)(1)、水平伺服電機(jī)(4)電連接并對它們的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。
3、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述儀器盒(8)設(shè)置在驅(qū) 動(dòng)裝置(15)的俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)(7)上。
4、 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述定位開關(guān)(11) 的數(shù)量為4個(gè)。
5、 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述測試頭(9)為 熱發(fā)射率測試頭或者太陽吸收率測試積分球。
6、 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述俯仰旋轉(zhuǎn)臺(tái)(7) 和水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)(6)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)儀器盒(8)的俯仰角度和與測 量面(10)的垂直角度。
7、如權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述小車(16)沿導(dǎo)軌平移。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星表面熱輻射性能的原位測試裝置，主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、儀器盒、測試頭、控制盒和定位開關(guān)，測試頭設(shè)置在儀器盒上，驅(qū)動(dòng)裝置控制儀器盒在水平、垂直兩個(gè)方向上平移以及水平和俯仰旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在測試頭前端的定位開關(guān)來控制測試頭與測量面之間的相對位置，控制盒與測試頭電連接并控制測試頭進(jìn)行測量。本發(fā)明的裝置可以完成衛(wèi)星表面材料的熱輻射性能的現(xiàn)場原位測試，并得到衛(wèi)星表面材料性能當(dāng)時(shí)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)；同時(shí)本發(fā)明的測量裝置不對測量的衛(wèi)星表面構(gòu)成污染；此外，測量裝置不會(huì)損壞測量的衛(wèi)星表面。
文檔編號(hào)G01N25/00GK101451968SQ200710195518
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者丁義剛, 馮偉泉, 劉宇明, 雪 趙, 鄭慧奇 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所