| 一种基于Roberval平衡结构的微推力测量装置 | |
贺建武 ; 杨超; 马隆飞; 康琦; 段俐; 章楚
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| 2024-04-09 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明公开了一种基于Roberval平衡结构的微推力测量装置，该装置包括扭摆型测量机构、位移传感器、标准力标定装置、水平底座及防尘罩、以及测控子系统5；该扭摆型测量机构包括平行四边形测量台架、限位机构与阻尼器、以及配重机构；在该平行四边形测量台架的一条侧边联动杆的上表面安装有推力器安装台，该推力器安装台上分别装有推力器、位移传感器、标准力标定装置，推力器的推力方向为沿着联动杆的长度方向；本发明有效消除了推力器力臂测量误差、标准力力臂测量误差和传感器位置测量误差，提高了测量精度；位移测量表现为一维位移测量模式，提高了推力测量系统线性度；仅需调节扭摆一维质心位置，简化了推力器装配和调试过程。 |
| Application Date | 2023-01-04 |
| Application Number | CN202310007648.0 |
| Patent Number | CN116124344B |
| Claim | 1.一种基于Roberval平衡结构的微推力测量装置，其特征在于：包括扭摆型测量机构（1）、位移传感器（2）、标准力标定装置（3）、水平底座及防尘罩（4）、以及测控子系统（5）； 该扭摆型测量机构（1）包括平行四边形测量台架（1-1）、限位机构与阻尼器（1-2）、以及配重机构（1-3）；在该平行四边形测量台架（1-1）的一条侧边联动杆（1-1-6）的上表面安装有推力器安装台（1-1-7），该推力器安装台（1-1-7）上分别装有推力器、标准力标定装置（3），推力器的推力方向为沿着联动杆（1-1-6）的长度方向；在与该联动杆（1-1-6）相对而设的平行四边形测量台架另一条侧边的外侧、沿着水平方向由内到外分别设有所述限位机构与阻尼器（1-2）、以及配重机构（1-3）； 所述推力器、以及标准力标定装置（3），它们各自的一端布设在推力器安装台（1-1-7）上，另一端分别连接测控子系统（5）；在平行四边形测量台架（1-1）、推力器安装台（1-1-7）、位移传感器（2）、标准力标定装置（3）、以及限位机构与阻尼器（1-2）、配重机构（1-3）的下方和周围，还设有起到对它们支撑和防尘作用的水平底座及防尘罩（4）； 所述扭摆型测量机构（1）用于将推力信号转换为可直接测量的位移信号；所述位移传感器（2）用于测量位移信号并将位移信号转换为电信号输送至测控子系统（5）；所述标准力标定装置（3）用于标定扭摆、构建电磁力与位移的关系；所述水平底座及防尘罩（4）用于辅助测量扭摆，实现质心精密调节、同时保证平台水平度，且具防尘防风功能；所述测控子系统（5）用于将位移信息转换为推力信息、实现微推力测量装置的信号自动化测量与控制功能，并提供实时数据处理、显示和存储功能； 所述水平底座及防尘罩（4）包括防尘罩（4-1）、倾角调节台（4-2）和倾角传感器（4-3）；该倾角调节台（4-2）和倾角传感器（4-3）布设在防尘罩（4-1）内，其中，该倾角调节台（4-2）布设在防尘罩（4-1）内的第一层，倾角传感器（4-3）布设在该倾角调节台（4-2）的上表面；该倾角调节台（4-2）与倾角传感器（4-3）用于辅助测量扭摆实现质心精密调节、同时保证平台水平度；该防尘罩（4-1）用于隔离或降低环境噪声； 所述的配重机构（1-3）包括用于粗调的配重块（1-3-1）和用于细调的质心微调结构（1-3-2），所述的配重块（1-3-1）为砝码块，用于粗范围的配重；所述质心微调结构（1-3-2）为采用精密螺纹杆和小砝码构成的游标砝码，通过该游标砝码进行质心的精细调整； 所述平行四边形测量台架（1-1）包括支撑架（1-1-1）、枢轴固定架（1-1-2）、枢轴（1-1-3）、摆臂（1-1-4）、电极接线盒（1-1-5）、联动杆（1-1-6）、以及联动杆（1-1-6）上方的推力器安装台（1-1-7）；该支撑架（1-1-1）布设在所述倾角调节台（4-2）的上表面；该支撑架（1-1-1）设有第一支架、第二支架，第一支架的底面与所述倾角调节台（4-2）相抵接，第二支架的一个侧面在竖直面上与第一支架的一个侧面固接在一起，第二支架的高度与平行四边形测量台架（1-1）的高度相匹配；在第二支架的上表面，固装有所述平行四边形测量台架（1-1）；该平行四边形测量台架（1-1）由水平面内二条相互平行的摆臂（1-1-4）、和水平面内与二条摆臂垂直的另外二个相互平行的枢轴固定架（1-1-2）、以及联动杆（1-1-6）通过枢轴（1-1-3）连接而成，从而形成能够在水平面内左右摆动的平行四边形测量台架； 所述推力器的推力方向为沿着联动杆（1-1-6）长度方向。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京维正专利代理有限公司 |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/97411 |
| Collection | 微重力重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 贺建武,杨超,马隆飞,等. 一种基于Roberval平衡结构的微推力测量装置. CN116124344B[P]. 2024-04-09. |
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