一种吸波材料的反射率测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种吸波材料的反射率测试系统及测试方法，反射率测试系统包括入射角调节装置、工件承台和对射天线，入射角调节装置包括支架、悬臂和旋转驱动件，悬臂通过一竖面自动位移组件安装在支架上并能由竖面自动位移组件驱动在竖直平面内移动，旋转驱动件安装在悬臂上，对射天线与旋转驱动件的驱动端相连并能由旋转驱动件驱动绕水平轴线转动。测试方法包括采用机械手驱动加热炉移动使工件承台伸入炉口，开启加热炉对待测样板进行加热和保温，采用机械手驱动加热炉移动使加热炉远离工件承台，开启对射天线进行反射率测试步骤。本发明专利技术具有结构简单、成本低、工作稳定可靠、调节精度高、使用寿命长、易于制造装配等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种吸波材料的反射率测试系统及测试方法
本专利技术涉及微波测试装备
，具体涉及一种吸波材料的反射率测试系统及测试方法。
技术介绍
雷达吸波材料(简称吸波材料)在民用及军事领域有着广泛的用途，雷达反射率(简称反射率)是用来评估吸波材料吸波性能的重要指标参数。常温下的吸波材料反射率测量技术较为成熟并已获得广泛应用，但随着发动机、高速飞行器以及高功率微波器件对吸波材料耐温能力要求的提升，对吸波材料在高温条件下雷达反射率测试系统的要求也越来越高。目前，高温反射率测试系统主要采用下加热的方式，即发热体布置在待测样板下方，雷达波入射面为上表面，在测试待测样板的高温反射率时热面和雷达波入射面不是同一面，因此对于带有隔热功能的高温雷达吸波材料无法准确表征其高温环境的吸波性能。同时，现有下加热方式的反射率测试系统的测试基座主要包括平板测试座和斜边测试座两种。平板测试座与常温反射率测试系统的测试基座相同，待测样板下方布置发热体，但由于发热体布置区域不能超过待测样板大小，同时受发热体电极、接线柱等安装附件限制，加热体面积会小于待测样板面积，因此存在加热不均匀的问题，待测样板中心区域的温度明显高于四周，导致测试温度不准确以及待测样板由于受热不均造成变形等问题。为解决加热均匀性问题，申请号为201320235754.6的中国专利公开了一种斜边测试座的反射率高温测试平台，该测试平台加大了发热体面积，使加热体面积大于测试样板面积，虽然较好的缓解了平板测试座加热不均匀的问题，但由于加热体面积大于待测样板面积，尤其是加热体大于待测样板的区域采用斜边处理，在电磁波斜入射测试过程中存在较大误差，导致无法准确测量斜入射条件下的反射率。另外，现有高温反射率测试系统的样品保温系统均采用人工开启方式，该开启方式具有高温易造成人员烤伤、操作时间长等不足。由于吸波材料在使用过程中面临着不同电磁波入射角度的工况条件，在不同入射角条件下的材料反射率数据非常重要，这就要求雷达反射率测试系统能够调节不同入射角。现有雷达反射率测试系统测量不同入射角条件下的反射率的方法主要有两种：一种是采用电动弧形齿轮带动天线转动实现不同角度反射率的测量，但是该方法所采用的齿轮跨度大，对齿轮的精度和刚度都提出了非常苛刻的要求，存在制造与安装难度大、齿轮易卡死、成本高的问题，并且使用寿命不长；第二种是采用小跨度齿轮驱动“7”字形悬臂带动天线转动，该方法虽然成本较低，但是悬臂结构易造成天线的晃动，使用时间较长后也易造成齿轮变形。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低、工作稳定可靠、调节精度高、使用寿命长、易于制造装配的吸波材料的反射率测试系统，还相应提供一种采用该反射率测试系统对吸波材料进行反射率测试的测试方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种吸波材料的反射率测试系统，包括入射角调节装置、工件承台和对射天线，所述入射角调节装置包括支架、悬臂和旋转驱动件，所述悬臂通过一竖面自动位移组件安装在支架上并能由竖面自动位移组件驱动在竖直平面内移动，所述旋转驱动件安装在悬臂上，所述对射天线与旋转驱动件的驱动端相连并能由旋转驱动件驱动绕水平轴线转动。作为上述反射率测试系统的进一步改进：所述竖面自动位移组件包括滑设于支架上的第一滑座和滑设于第一滑座上的第二滑座，所述第一滑座和第二滑座的滑动方向均与竖直平面平行，且所述第一滑座的滑动方向垂直于第二滑座的滑动方向，所述悬臂安装在第二滑座上，所述竖面自动位移组件还包括用于驱动第一滑座滑动的第一滑动驱动机构和用于驱动第二滑座滑动的第二滑动驱动机构。所述第一滑动驱动机构和所述第二滑动驱动机构为伺服电机驱动的齿轮齿条机构或者伺服电机驱动的滚珠丝杆机构。所述伺服电机具有在断电时进行制动的抱闸装置。所述反射率测试系统还设有加热装置，所述加热装置包括机械手和具有炉膛的加热炉，所述炉膛具有朝下开口的炉口，所述机械手与加热炉相连并可驱动加热炉移动以使工件承台伸入所述炉口或者使工件承台退出并远离所述炉口。所述炉膛的底面为水平面，所述炉口的开口尺寸小于炉膛的底面尺寸，且所述炉口位于所述炉膛的底面的中间位置；所述加热炉吊装于机械手的驱动端并使加热炉移动过程中炉口保持竖直朝下。所述加热炉的炉壁包括由内向外布置的隔热层、保温层和外壳，所述隔热层由陶瓷复合材料蒙皮和气凝胶构成，所述保温层由纤维保温板和纤维保温棉构成。所述加热炉包括围成所述炉膛的炉壳，所述炉膛的上部和四周侧部均安装有若干相互平行且均匀间隔布置的加热棒；所述炉膛设有若干用于检测炉膛内温度的温度传感器，若干所述温度传感器均匀布置在炉口的正上方。一种采用上述反射率测试系统对吸波材料进行反射率测试的测试方法，包括以下步骤：(A)将待测样板放置在工件承台上，通过机械手驱动加热炉移动至工件承台的上方，然后驱动加热炉下降运动，使工件承台伸入加热炉的炉口，此时工件承台上的待测样板位于炉膛内；(B)开启加热炉对待测样板进行加热，直至待测样板温度达到设定温度时，保温至少15分钟；(C)通过机械手驱动加热炉上升运动，使工件承台退出工件承台，然后驱动加热炉运动至远离工件承台的位置；(D)通过入射角调节装置驱动对射天线在竖直平面内做竖向和水平运动，使对射天线沿以工件承台为圆心的预设弧形轨迹运动到预定的测试位置，同时通过旋转驱动件驱动对射天线绕水平轴线转动，使对射天线指向工件承台，开启对射天线进行反射率测试。作为上述测试方法的进一步改进：所述炉膛的底面和工件承台的上表面均为水平面，所述步骤(A)中，工件承台伸入加热炉的炉口的深度为：所述炉膛的底面和工件承台的上表面平齐。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的吸波材料的反射率测试系统，其入射角调节装置采用竖面自动位移组件驱使悬臂在竖直平面内移动，采用旋转驱动件驱使对射天线绕水平轴线转动调整角度，可以实现自动调整对射天线圆弧运动轨迹的直径和对射天线的角度，从而使对射天线从不同距离和位置朝向工件承台，进而对工件承台上的待测样板进行反射率测试。由于采用竖面自动位移组件和旋转驱动件的组合，整个入射角调节装置的结构简单、成本低、工作稳定可靠、调节精度高、使用寿命长、易于制造装配。附图说明图1为吸波材料的反射率测试系统的立体结构示意图。图2为入射角调节装置的主视结构示意图。图3为入射角调节装置的俯视结构示意图。图4为入射角调节装置的侧视结构示意图。图5为加热炉的剖视结构示意图。图6为工件承台伸入炉口时的剖视结构示意图。图例说明：1、入射角调节装置；101、支架；102、悬臂；103、旋转驱动件；104、第一滑座；105、第二滑座；106、第一滑动驱动机构；107、第二滑动驱动机构；2、工件承台；3、加热装置；31、加热炉；311、炉膛；312、炉口；313、隔热层；314、保温层；315、外壳；316、加热棒；317、温度传感器；32、机械手；4、对射天线。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1至图4所示，本实施例的吸波材料的反射率测试系统，包括入射角调节装置1、工件承台2和对射天线4，工件承台2固定设置，入射角调节装置1包括支架101、悬臂102和旋转驱动件103，悬臂102通过一竖面自动位移组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸波材料的反射率测试系统，包括入射角调节装置(1)、工件承台(2)和对射天线(4)，其特征在于：所述入射角调节装置(1)包括支架(101)、悬臂(102)和旋转驱动件(103)，所述悬臂(102)通过一竖面自动位移组件安装在支架(101)上并能由竖面自动位移组件驱动在竖直平面内移动，所述旋转驱动件(103)安装在悬臂(102)上，所述对射天线(4)与旋转驱动件(103)的驱动端相连并能由旋转驱动件(103)驱动绕水平轴线转动。

【技术特征摘要】
1.一种吸波材料的反射率测试系统，包括入射角调节装置(1)、工件承台(2)和对射天线(4)，其特征在于：所述入射角调节装置(1)包括支架(101)、悬臂(102)和旋转驱动件(103)，所述悬臂(102)通过一竖面自动位移组件安装在支架(101)上并能由竖面自动位移组件驱动在竖直平面内移动，所述旋转驱动件(103)安装在悬臂(102)上，所述对射天线(4)与旋转驱动件(103)的驱动端相连并能由旋转驱动件(103)驱动绕水平轴线转动。2.根据权利要求1所述的反射率测试系统，其特征在于：所述竖面自动位移组件包括滑设于支架(101)上的第一滑座(104)和滑设于第一滑座(104)上的第二滑座(105)，所述第一滑座(104)和第二滑座(105)的滑动方向均与竖直平面平行，且所述第一滑座(104)的滑动方向垂直于第二滑座(105)的滑动方向，所述悬臂(102)安装在第二滑座(105)上，所述竖面自动位移组件还包括用于驱动第一滑座(104)滑动的第一滑动驱动机构(106)和用于驱动第二滑座(105)滑动的第二滑动驱动机构(107)。3.根据权利要求2所述的反射率测试系统，其特征在于：所述第一滑动驱动机构(106)和所述第二滑动驱动机构(107)为伺服电机驱动的齿轮齿条机构或者伺服电机驱动的滚珠丝杆机构。4.根据权利要求3所述的反射率测试系统，其特征在于：所述伺服电机具有在断电时进行制动的抱闸装置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的反射率测试系统，其特征在于：所述反射率测试系统还设有加热装置(3)，所述加热装置(3)包括机械手(32)和具有炉膛(311)的加热炉(31)，所述炉膛(311)具有朝下开口的炉口(312)，所述机械手(32)与加热炉(31)相连并可驱动加热炉(31)移动以使工件承台(2)伸入所述炉口(312)或者使工件承台(2)退出并远离所述炉口(312)。6.根据权利要求5所述的反射率测试系统，其特征在于：所述炉膛(311)的底面为水平面，所述炉口(312)的开口尺寸小于炉膛(311)的底面尺寸，且所述炉口(312)位于所述炉膛(311)的底面的中间位...

【专利技术属性】
技术研发人员：易伟，刘小康，杨闪剑，袁铁，朱立军，吴拥军，易麦儿，
申请(专利权)人：长沙晶优新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43