一种基于电磁弹射的微重力模拟装置及方法制造方法及图纸

技术编号:24987211 阅读:27 留言:0更新日期:2020-07-24 17:48
本发明专利技术涉及微重力测试技术领域,公开了一种基于电磁弹射的微重力模拟装置及方法,微重力模拟装置包括:落仓,导轨,托盘,直线电机和控制模块;导轨用于约束托盘的运动并为直线电机提供安装位置;托盘用于为落仓提供支持力以实现落仓在弹射时加速和回收时减速;直线电机用于产生电磁力并在电磁弹射阶段推动托盘带动落仓加速,并推动落仓和托盘一同运动,在无拖曳控制阶段只推动所述托盘运动;落仓为待测仪器提供真空环境,并屏蔽托盘上永磁体和直线电机引入的磁场干扰。本发明专利技术采用电磁弹射的方式可以避免气动装置造成的真空度减弱的影响;同时还能够使单次微重力试验的有效时间翻倍;采用直线电机控制回收阶段可避免下落时的冲击损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁弹射的微重力模拟装置及方法
本专利技术属于微重力测试
,更具体地,涉及一种基于电磁弹射的微重力模拟装置及方法。
技术介绍
对于星载的各种高精度科学仪器,为了在使用之前对仪器各项性能进行测试,需要在地面进行微重力实验。常见的微重力实验以自由落体为基础,以自由下落的舱体为参考系,内部相对处于微重力环境,可以用来对仪器在微重力下的性能进行评测。为了给实验提供相对稳定的下落环境,通常在具有一定高度的落塔中进行实验。落塔的主要思路是将落仓通过某种手段提升到高处,经特定装置控制落仓的释放,在下落过程中完成微重力实验。单程下落式落塔的下落时间较短,延长时间需要建造更高的落塔,而这会大大增加建设成本,效益不高。采用弹射的方法可以将实验的时间翻倍,在国外有使用气动力来进行弹射的方式,驱动系统一般比较复杂,需要较高的气体压力,同时系统不容易维护,每天的可工作次数比较少,并且气动弹射后的残留气体和真空系统无法比较好的兼容。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种基于电磁弹射的微重力模拟装置,旨在解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电磁弹射的微重力模拟装置,其特征在于,包括:落仓(11),导轨(12),托盘(13),直线电机(14)和控制模块(15);/n所述导轨(12)用于约束所述托盘(13)的运动,并为所述直线电机(14)提供安装位置;/n所述托盘(13)用于为落仓提供支持力以实现所述落仓(11)在弹射时加速和回收时减速;/n所述直线电机(14)用于产生电磁力并在电磁弹射阶段推动所述托盘(13)带动所述落仓(11)加速,并推动所述落仓(11)和所述托盘(13)一同运动,在无拖曳控制阶段,只推动所述托盘(13)运动;/n所述落仓(11)用于装载待测仪器,为所述待测仪器提供真空环境,并屏蔽所述托盘(13)上永...

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁弹射的微重力模拟装置,其特征在于,包括:落仓(11),导轨(12),托盘(13),直线电机(14)和控制模块(15);
所述导轨(12)用于约束所述托盘(13)的运动,并为所述直线电机(14)提供安装位置;
所述托盘(13)用于为落仓提供支持力以实现所述落仓(11)在弹射时加速和回收时减速;
所述直线电机(14)用于产生电磁力并在电磁弹射阶段推动所述托盘(13)带动所述落仓(11)加速,并推动所述落仓(11)和所述托盘(13)一同运动,在无拖曳控制阶段,只推动所述托盘(13)运动;
所述落仓(11)用于装载待测仪器,为所述待测仪器提供真空环境,并屏蔽所述托盘(13)上永磁体和所述直线电机(14)引入的磁场干扰;
所述控制模块(15)用于根据托盘与地面之间的距离和托盘与落仓之间的距离计算控制信号并驱动所述直线电机(14)产生所述电磁力。


2.如权利要求1所述的微重力模拟装置,其特征在于,所述直线电机(14)中设置有多匝线圈,且在所述弹射阶段所述直线电机的线圈排列得紧密些,在所述无拖曳控制阶段所述直线电机的线圈排列得稀疏些。


3.如权利要求1或2所述的微重力模拟装置,其特征在于,在所述托盘(13)两侧设置有多个永磁体,且相邻的永磁体反向布置。


4.如权利要求1-3任一项所述的微重力模拟装置,其特征在于,所述托盘(13)通过卡口与所述导轨(12)连接。


5.如权利要求1-4任一项所述的微重力模拟装置,其特征在于,在所述托盘(13)上设置有位置传感器,所述位置传感器用于检测所述托盘(13)与地面、所述托盘(13)与所述落仓(11)之间的距离。


6.如权利要求1-5任一项所述的微重力模拟装置,其特征在于,工作时,在弹射阶段,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李洪银肖春雨周泽兵吴书朝
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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