本发明专利技术属于航空航天技术领域，具体涉及一种微重力环境下微小物质装载装置及方法。其技术方案为：一种微重力环境下微小物质装载装置，包括通用工装夹具，通用工装夹具的内侧壁安装有平面静电吸附模块，通用工装夹具上分别设置有无线受电模块和高压整流模块；还包括倒拱形基座、样品罐和反应罐，倒拱形基座内固定有倒拱形静电吸附模块，倒拱形静电吸附模块与高压整流模块之间连接有对插连接器；样品罐套设于倒拱形基座的倒拱形静电吸附模块内；倒拱形基座和反应罐均可套设于通用工装夹具内。本发明专利技术提供了一种同时适配样品罐和反应罐且可对物质进行近似刚体化处理的微重力环境下微小物质装载装置及方法。小物质装载装置及方法。小物质装载装置及方法。
【技术实现步骤摘要】
一种微重力环境下微小物质装载装置及方法
[0001]本专利技术属于航空航天
，具体涉及一种微重力环境下微小物质装载装置及方法。
技术介绍
[0002]在空间微重力环境下对微小物质进行质量测量，需要将待测物质添加到样品罐或反应罐中，再将样品罐或反应罐装入工装夹具内。样品罐的形状为圆筒形，方便通过活塞将微小待测物质添加到样品罐中。为了适配工装夹具的形状，反应罐的形状为方形。适用于样品罐和反应罐的待测物质主要为微小颗粒或粉末，当在微重力环境下对待测物质进行质量测量时，样品管或反应罐中的待测物质会处于漂浮状态，进而降低质量测量精度。
技术实现思路
[0003]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种同时适配样品罐和反应罐且可对物质进行近似刚体化处理的微重力环境下微小物质装载装置及方法。
[0004]本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种微重力环境下微小物质装载装置，包括通用工装夹具，通用工装夹具的内侧壁安装有平面静电吸附模块，通用工装夹具上分别设置有无线受电模块和高压整流模块，无线受电模块和高压整流模块电连接，高压整流模块与平面静电吸附模块电连接；还包括倒拱形基座、样品罐和反应罐，倒拱形基座内固定有倒拱形静电吸附模块，倒拱形静电吸附模块与高压整流模块之间连接有对插连接器；对样品罐中微小物质进行测试时，倒拱形基座套设于通用工装夹具内，样品罐套设于倒拱形基座的倒拱形静电吸附模块内；对反应罐中微小物质进行测试时，反应罐套设于通用工装夹具内。
[0006]当对样品罐中的物质进行质量测量时，将待测物质装入样品罐中，并将样品罐安装到倒拱形基座内。无线受电模块将电能输送到高压整流模块，高压整流模块通过对插连接器对倒拱形基座内的倒拱形静电吸附模块供电。样品罐的物质受到倒拱形静电吸附模块的影响，通过静电感应或电介质极化的方式吸附在样品罐的内壁上，从而确保待测物质不会在样品罐中随意移动，提高质量测量精度。其中，当待测物质为导体时，待测物质在倒拱形静电吸附模块的电场作用下产生静电感应；当待测物质为电介质时，待测物质在倒拱形静电吸附模块的电场作用下产生电介质极化。
[0007]当对反应罐中的物质进行质量测量时，将待反应物质预装于反应罐中，在微重力环境下使多种反应物直接在反应罐中发生反应并生成新物质。无线受电模块将电能输送到高压整流模块，高压整流模块对平面静电吸附模块供电。反应罐内的物质受到平面静电吸附模块的影响，通过静电感应或电介质极化的方式吸附在反应罐的内壁上，从而确保待测物质不会在反应罐中随意移动，提高质量测量精度。其中，当待测物质为导体时，待测物质在平面静电吸附模块的电场作用下产生静电感应；当待测物质为电介质时，待测物质在平面静电吸附模块的电场作用下产生电介质极化。
[0008]作为本专利技术的优选方案，所述样品罐包括样品罐主体，样品罐主体套设于倒拱形基座的倒拱形静电吸附模块内，样品罐主体的一端连接有活塞芯杆，样品罐主体的另一端连接有吸嘴，吸嘴上封堵有胶塞。对于需要在微重力环境下进行在轨质量测量的微小质量待测物质，通过样品罐主体前端的吸嘴将待测物质吸入样品罐中，并通过胶塞密封吸嘴。将物质装好后，即可将样品罐安装到倒拱形基座内。
[0009]作为本专利技术的优选方案，所述对插连接器包括供电连接器，供电连接器安装于倒拱形基座上，供电连接器与倒拱形静电吸附模块电连接，通用工装夹具上设置有用于插接供电连接器的供电插口，供电插口与高压整流模块电连接。将倒拱形基座安装到通用工装夹具的凹槽内时，倒拱形基座上的供电连接器插入通用工装夹具上的供电插口内，则高压整流模块可通过对插连接器将能量输送到倒拱形静电吸附模块。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述反应罐包括反应罐主体，反应罐主体套设于通用工装夹具内，反应罐主体上设置有入口和采样口。待反应物质通过入口加入反应罐主体内，物质在反应罐内发生物理或化学反应，生成新的物质。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述通用工装夹具上连接有用于将样品罐或反应罐进行固定的束缚带。束缚带能将样品罐或反应罐束缚紧，保证质量测量时反应罐或样品罐位置稳定。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述通用工装夹具的底部安装有若干电磁吸附模块。电磁吸附模块应使通用工装夹具与质量测量平台保持接触而不脱离，提高在微重力环境下进行质量测量的测量准确度。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述样品罐和反应罐的材料均为透明材料，方便通过透明壳壁进行观察并确认状态。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述平面静电吸附模块和倒拱形静电吸附模块的表面覆有绝缘介质。
[0015]一种微重力环境下微小物质装载方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0016]S1：对样品罐中的物质进行测量时，通过前端吸嘴将待测物质转移入样品罐中，并密封前端吸嘴；将样品罐放入倒拱形基座内，将放入了样品罐的倒拱形基座置于通用工装夹具内，用对插连接器进行连接；
[0017]对反应罐中的物质进行测量时，将待反应物装入反应罐中；
[0018]S2：对样品罐中的物质进行测量时，对通用工装夹具内的无线受电模块进行供电，无线受电模块将接收的能量经高压整流模块稳压后对倒拱形基座内的倒拱形静电吸附模块供电；
[0019]对反应罐中的物质进行测量时，对通用工装夹具内的无线受电模块进行供电，无线受电模块将接收的能量经高压整流模块稳压后对通用工装夹具内的对平面静电吸附模块供电。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]1.本专利技术的倒拱形基座能用于装载样品罐，而倒拱形基座和反应罐均能装入通用工装夹具内，从而本专利技术的装载装置可同时适配于样品罐和反应罐，提高了个部件复用率及产品可靠性。
[0022]2.无线受电模块将电能输送到高压整流模块，高压整流模块通过对插连接器对倒
拱形基座内的倒拱形静电吸附模块供电，或者高压整流模块对平面静电吸附模块进行供电。样品罐或反应罐中的待测物质受到高压电场的作用，通过静电感应或电介质极化的方式吸附在样品罐或反应罐的内壁上，从而确保样品罐或反应罐中的待测物质不会在质量测试时产生相对位移，提高测量精度。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的结构示意图。
[0024]图中，1-通用工装夹具；2-倒拱形基座；3-样品罐；4-反应罐；5-对插连接器；6-束缚带；11-平面静电吸附模块；12-无线受电模块；13-高压整流模块；14-电磁吸附模块；21-倒拱形静电吸附模块；31-样品罐主体；32-活塞芯杆；33-吸嘴；34-胶塞；41-反应罐主体；42-入口；43-采样口；51-供电连接器；52-供电插口。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]实施例1：
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微重力环境下微小物质装载装置，其特征在于，包括通用工装夹具(1)，通用工装夹具(1)的内侧壁安装有平面静电吸附模块(11)，通用工装夹具(1)上分别设置有无线受电模块(12)和高压整流模块(13)，无线受电模块(12)和高压整流模块(13)电连接，高压整流模块(13)与平面静电吸附模块(11)电连接；还包括倒拱形基座(2)、样品罐(3)和反应罐(4)，倒拱形基座(2)内固定有倒拱形静电吸附模块(21)，倒拱形静电吸附模块(21)与高压整流模块(13)之间连接有对插连接器(5)；对样品罐(3)中微小物质进行测试时，倒拱形基座(2)套设于通用工装夹具(1)内，样品罐(3)套设于倒拱形基座(2)的倒拱形静电吸附模块(21)内；对反应罐(4)中微小物质进行测试时，反应罐(4)套设于通用工装夹具(1)内。2.根据权利要求1所述的一种微重力环境下微小物质装载装置，其特征在于，所述样品罐(3)包括样品罐主体(31)，样品罐主体(31)套设于倒拱形基座(2)的倒拱形静电吸附模块(21)内，样品罐主体(31)的一端连接有活塞芯杆(32)，样品罐主体(31)的另一端连接有吸嘴(33)，吸嘴(33)上封堵有胶塞(34)。3.根据权利要求1所述的一种微重力环境下微小物质装载装置，其特征在于，所述对插连接器(5)包括供电连接器(51)，供电连接器(51)安装于倒拱形基座(2)上，供电连接器(51)与倒拱形静电吸附模块(21)电连接，通用工装夹具(1)上设置有用于插接供电连接器(51)的供电插口(52)，供电插口(52)与高压整流模块(13)电连接。4.根据权利要求1所述的一种微重力环境下微小物质装载装置，其特征在于，所述反应罐(4)包括反应罐主体(41...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦康乐，黄摇，朱玥，郝明，廖航，彭建国，江吴萍，吴芸，王园园，
申请(专利权)人：四川航天计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：
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