本发明专利技术公开了一种热红外高光谱成像仪真空温控自锁实时定标装置。装置包括真空黑体组件，蜗轮轴承组件，电机蜗杆组件，它安装在热红外高光谱成像仪望远镜前方进行在轨实时定标，达到高精度成像质量及物体光谱信息准确的需求。本发明专利技术结构合理、简单、紧凑，使用蜗轮蜗杆机构，可在轨旋转自锁并可调节啮合距离消除加工装配误差，且在真空密封环境中对黑体板精确控温，使得定标精确。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种实时定标装置，具体涉及一种热红外高光谱成像仪真空温控自锁实时定标装置。
技术介绍
热红外高光谱成像仪是安装在飞机等多遥感平台上对物体像元色散成像的设备，工作于热红外谱段，采用色散型分光方式，利用平面光栅+三反射镜组作为分光部件，载荷系统除前置望远镜外其它部件均工作于低于100K的深底纹环境下，使系统可以获得目标在8.0?12.5 μπι谱段之间多于180个的高光谱图像信息，是一种新型的可实用化热红外高光谱成像仪载荷系统。热红外谱段(尤其是光谱信息)对温度特性极为敏感，环境特性的稍微变化会引起系统的整体响应偏移，所以热红外高光谱成像仪需要安装在轨实时定标装置对此加以修正，且实时定标装置结构需要具有在轨自锁，精确温控等功能，在定标时使得定标板充满成像仪成像视场对其定标，在成像时使得定标板远离视场。目前没有满足热红外高光谱成像仪使用要求的在轨实时定标装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构紧凑、控制简单、成本低的热红外高光谱成像仪真空温控自锁实时定标装置，安装在热红外高光谱成像仪望远镜前方，对热红外高光谱成像仪成像进行在轨实时定标，达到高精度成像质量及物体光谱信息准确的需求。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案:—种热红外高光谱成像仪真空温控自锁实时定标装置，包括真空黑体组件I，蜗轮轴承组件2，电机蜗杆组件3 ;其特征在于:所述的真空黑体组件I包括真空箱体1-1，真空箱盖板1-2，真空玻璃压盖1-3，真空电连接器1-4，抽气管1-5，黑体隔热架1-6，定标黑体板1-7，真空玻璃1-8，真空阀1_9 ;其结构特征为:所述真空箱体1-1、所述真空箱盖板1-2及所述抽气管1-5材料都为不锈钢，所述黑体隔热架1-6材料为环氧树脂，所述定标黑体板1-7材料为紫铜；所述的真空箱体1-1为内部中空的矩形结构，上部敞开，且上部四周有密封圈安装槽，前部有焊接孔，所述的黑体隔热架1-6下部通过螺钉固定安装在真空箱体1-1内部底部；所述的定标黑体板1-7上表面喷均匀黑漆，下表面胶粘有加热片及测温电阻，通过螺钉固定安装在黑体隔热架1-6上端面，当定标黑体板1-7温控加热时黑体隔热架1-6对其隔热；所述的真空箱盖板1-2通过螺钉固定安装在真空箱体1-1上端面，真空箱体1-1与真空箱盖板1-2通过密封圈密封；所述的真空玻璃1-8安装在真空箱盖板1-2上部安装凹槽内，所述的真空玻璃压盖1-3通过螺钉与真空箱盖板1-2上部固定连接，所述的真空箱盖板1-2与真空玻璃1-8之间、真空玻璃1-8与真空玻璃压盖1-3之间通过密封圈密封，密封圈同时将真空玻璃1-8压紧紧固；所述的真空电连接器1-4后端与定标黑体板1-7胶粘加热片及测温电阻导线焊接导通，并通过螺钉固定安装在真空箱体1-1左侧，通过密封圈密封，所述的抽气管1-5后端焊接在真空箱体1-1前部焊接孔处；所述的真空阀1-9圆周三个凹槽套装密封圈，套装在抽气管1-5中心孔内，所述的真空阀1-9中心处有抽真空螺纹，抽真空螺纹与抽气阀上旋转螺杆连接，同时抽气阀与抽真空设备联通，通过转动抽气阀上旋转螺杆控制真空阀1-9在抽气管1-5中心孔轴向位置伸出及缩进可以对真空黑体组件I内部抽真空并将其密封，当真空黑体组件I内部经过抽真空时，大气压力将真空阀1-9压紧紧固，通过真空阀1-9前端圆周凸起倒角轴向定位，所述的真空黑体组件I内部真空密封，从而可以实现在真空环境中对定标黑体板1-7上表面隔热温控加热，使得辐射温度分布均匀且控制精确。所述的蜗轮轴承组件2包括，蜗轮轴承座2-1，蜗轮2-2，两个定标回转限位件2-3，蜗轮轴2-4，上深沟球轴承2-5，轴承外隔圈2-6，轴承内隔圈2_7，下深沟球轴承2_8，轴承压盖2-9，定标转动支撑件2-10 ;其结构为:所述的蜗轮轴承座2-1为矩形结构，前部有轴承安装孔，前部两侧有安装凸耳，后部两侧为蜗杆组件安装台阶面；所述的蜗轮轴承座2-1右侧及前侧分别各通过螺钉固定安装所述两个定标回转限位件2-3中的一个；所述的上深沟球轴承2-5套装在蜗轮轴承座2-1轴承安装孔上部，所述的轴承外隔圈2-6及所述的轴承内隔圈2-7套装在蜗轮轴承座2-1轴承安装孔中部，所述的下深沟球轴承2-8套装在蜗轮轴承座2-1轴承安装孔下部，所述的蜗轮轴2-4下端轴滑套安装在上深沟球轴承2-5内圈、轴承内隔圈2-7内孔及下深沟球轴承2-8内圈内，所述的轴承压盖2-9通过螺钉固定安装在蜗轮轴承座2-1轴承安装孔下端面，将下深沟球轴承2-8外圈、轴承外隔圈2-6、上深沟球轴承2-5外圈与蜗轮轴承座2-1轴承安装孔上部轴承靠面压紧紧固，同时下深沟球轴承2-8内圈与上深沟球轴承2-5内圈将轴承内隔圈2-7压紧紧固；所述的蜗轮轴2-4下部套装在所述的定标转动支撑件2-10蜗轮安装端内孔内，端面通过螺钉固定连接，所述的定标转动支撑件2-10蜗轮安装端内孔上端面与下深沟球轴承2-8内圈下端面连接，同时蜗轮轴2-4中部轴肩下端面与上深沟球轴承2-5内圈上端面连接，实现了蜗轮轴2-4的轴向定位；所述的蜗轮2-2套装在蜗轮轴2-4上端轴上，并通过径向紧定螺钉与蜗轮轴2-4固定连接，使得通过转动蜗轮2-2可以驱动定标转动支撑件2-10围绕蜗轮2-2中心正反向转动，所述的两个定标回转限位件2-3对定标转动支撑件2-10正反向转动进行机械限位。所述的电机蜗杆组件3包括蜗杆电机安装架3-1，蜗杆3-2，两个轴承座轴承3_3，联轴器3-4，步进电机3-5 ;其结构为:所述的蜗杆3-2左右两端分别各滑套安装在所述的两个轴承座轴承3-3中的一个的轴承内孔内，通过轴肩轴向定位；所述的两个轴承座轴承3-3中的一个通过螺钉固定安装在蜗杆电机安装架3-1右侧，另一个通过螺钉固定安装在蜗杆电机安装架3-1中部框架内，通过中心孔圆周定位；所述的步进电机3-5通过螺钉固定安装在蜗杆电机安装架3-1左侧；所述的步进电机3-5输出轴套装在所述的联轴器3-4左侧内孔内，所述的蜗杆3-2左侧轴端套装在联轴器3-4右侧内孔内，分别各通过紧定螺钉固定连接，使得通过驱动步进电机3-5可以驱动蜗杆3-2正反向转动。所述真空黑体组件I的真空箱体1-1下端与蜗轮轴承组件2中定标转动支撑件2-10的一端通过中心孔定位并通过径向紧定螺钉固定连接，所述电机蜗杆组件3的蜗杆电机安装架3-1下侧内侧面通过螺钉固定安装在蜗轮轴承组件2中蜗轮轴承座2-1两侧的蜗杆组件安装台阶面上，并通过台阶面台阶上下定位，安装成蜗轮2-2与蜗杆3-2啮合状态，调节电机蜗杆组件3在蜗轮轴承座2-1安装台阶面上的前后距离可以消除装配及加工误差，使得蜗轮2-2与蜗杆3-2精确啮合；当驱动所述的步进电机3-5输出轴正反向转动时，可以通过蜗轮蜗杆传动驱动真空黑体组件I的定标黑体板1-7正反向转动，实现了定标黑体板1-7的充满成像定标视场及远离视场运动，且采用蜗轮蜗杆传动使得真空黑体组件I的定标黑体板1-7转动具有自锁功能，步进电机3-5不驱动其转动时定标黑体板1-7将处于静止状态。对所述的真空黑体组件I进行抽真空，将热红外高光谱成像仪真空温控自锁实时定标装置安装在热红外高光谱成像仪望远镜前方，当热红外高光谱成像仪在轨成像时，通过所述的真空电连接器1-4前端本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热红外高光谱成像仪真空温控自锁实时定标装置，包括真空黑体组件(1)，蜗轮轴承组件(2)，电机蜗杆组件(3)；其特征在于：所述的真空黑体组件(1)包括真空箱体(1‑1)，真空箱盖板(1‑2)，真空玻璃压盖(1‑3)，真空电连接器(1‑4)，抽气管(1‑5)，黑体隔热架(1‑6)，定标黑体板(1‑7)，真空玻璃(1‑8)，真空阀(1‑9)；其结构特征为：所述真空箱体(1‑1)、所述真空箱盖板(1‑2)及所述抽气管(1‑5)材料都为不锈钢，所述黑体隔热架(1‑6)材料为环氧树脂，所述定标黑体板(1‑7)材料为紫铜；所述的真空箱体(1‑1)为内部中空的矩形结构，上部敞开，且上部四周有密封圈安装槽，前部有焊接孔，所述的黑体隔热架(1‑6)下部通过螺钉固定安装在真空箱体(1‑1)内部底部；所述的定标黑体板(1‑7)上表面喷均匀黑漆，下表面胶粘有加热片及测温电阻，通过螺钉固定安装在黑体隔热架(1‑6)上端面，当定标黑体板(1‑7)温控加热时黑体隔热架(1‑6)对其隔热；所述的真空箱盖板(1‑2)通过螺钉固定安装在真空箱体(1‑1)上端面，真空箱体(1‑1)与真空箱盖板(1‑2)通过密封圈密封；所述的真空玻璃(1‑8)安装在真空箱盖板(1‑2)上部安装凹槽内，所述的真空玻璃压盖(1‑3)通过螺钉与真空箱盖板(1‑2)上部固定连接，所述的真空箱盖板(1‑2)与真空玻璃(1‑8)之间、真空玻璃(1‑8)与真空玻璃压盖(1‑3)之间通过密封圈密封，密封圈同时将真空玻璃(1‑8)压紧紧固；所述的真空电连接器(1‑4)后端与定标黑体板(1‑7)胶粘加热片及测温电阻导线焊接导通，并通过螺钉固定安装在真空箱体(1‑1)左侧，通过密封圈密封，所述的抽气管(1‑5)后端焊接在真空箱体(1‑1)前部焊接孔处；所述的真空阀(1‑9)圆周三个凹槽套装密封圈，套装在抽气管(1‑5)中心孔内，所述的真空阀(1‑9)中心处有抽真空螺纹，抽真空螺纹与抽气阀上旋转螺杆连接，同时抽气阀与抽真空设备联通，通过转动抽气阀上旋转螺杆控制真空阀(1‑9)在抽气管(1‑5)中心孔轴向位置伸出及缩进可以对真空黑体组件(1)内部抽真空并将其密封，当真空黑体组件(1)内部经过抽真空时，大气压力将真空阀(1‑9)压紧紧固，通过真空阀(1‑9)前端圆周凸起倒角轴向定位，所述的真空黑体组件(1)内部真空密封，从而可以实现在真空环境中对定标黑体板(1‑7)上表面隔热温控加热，使得辐射温度分布均匀且控制精确；所述的蜗轮轴承组件(2)包括,蜗轮轴承座(2‑1)，蜗轮(2‑2)，两个定标回转限位件(2‑3)，蜗轮轴(2‑4)，上深沟球轴承(2‑5)，轴承外隔圈(2‑6)，轴承内隔圈(2‑7)，下深沟球轴承(2‑8)，轴承压盖(2‑9)，定标转动支撑件(2‑10)；其结构为：所述的蜗轮轴承座(2‑1)为矩形结构，前部有轴承安装孔，前部两侧有安装凸耳，后部两侧为蜗杆组件安装台阶面；所述的蜗轮轴承座(2‑1)右侧及前侧分别各通过螺钉固定安装所述两个定标回转限位件(2‑3)中的一个；所述的上深沟球轴承(2‑5)套装在蜗轮轴承座(2‑1)轴承安装孔上部，所述的轴承外隔圈(2‑6)及所述的轴承内隔圈(2‑7)套装在蜗轮轴承座(2‑1)轴承安装孔中部，所述的下深沟球轴承(2‑8)套装在蜗轮轴承座(2‑1)轴承安装孔下部，所述的蜗轮轴(2‑4)下端轴滑套安装在上深沟球轴承(2‑5)内圈、轴承内隔圈(2‑7)内孔及下深沟球轴承(2‑8)内圈内，所述的轴承压盖(2‑9)通过螺钉固定安装在蜗轮轴承座(2‑1)轴承安装孔下端面，将下深沟球轴承(2‑8)外圈、轴承外隔圈(2‑6)、上深沟球轴承(2‑5)外圈与蜗轮轴承座(2‑1)轴承安装孔上部轴承靠面压紧紧固，同时下深沟球轴承(2‑8)内圈与上深沟球轴承(2‑5)内圈将轴承内隔圈(2‑7)压紧紧固；所述的蜗轮轴(2‑4)下部套装在所述的定标转动支撑件(2‑10)蜗轮安装端内孔内，端面通过螺钉固定连接，所述的定标转动支撑件(2‑10)蜗轮安装端内孔上端面与下深沟球轴承(2‑8)内圈下端面连接，同时蜗轮轴(2‑4)中部轴肩下端面与上深沟球轴承(2‑5)内圈上端面连接，实现了蜗轮轴(2‑4)的轴向定位；所述的蜗轮(2‑2)套装在蜗轮轴(2‑4)上端轴上，并通过径向紧定螺钉与蜗轮轴(2‑4)固定连接，使得通过转动蜗轮(2‑2)可以驱动定标转动支撑件(2‑10)围绕蜗轮(2‑2)中心正反向转动，所述的两个定标回转限位件(2‑3)对定标转动支撑件(2‑10)正反向转动进行机械限位；所述的电机蜗杆组件(3)包括蜗杆电机安装架(3‑1)，蜗杆(3‑2)，两个轴承座轴承(3‑3)，联轴器(3‑4)，步进电机(3‑5)；其结构为：所述的蜗杆(3‑2)左右两端分别各滑套安装在所述的两个轴承座轴承(3‑...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周潘伟，李春来，吕刚，王晟玮，潘巍，金健，王建宇，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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