本发明专利技术公开了一种高兼容性空间辐射探测器地面标定装置及其控制方法，所述标定装置包括两段式升降台、平移运输台和接口板。本发明专利技术地面标定装置结构规划合理，集成度高，且有利于满足空间辐射探测器在地面标定试验过程中所需的高承载、大行程及最低台面高度等要求。同时，本发明专利技术具有较大兼容性，可满足不同类型的空间辐射探测器，如X射线探测器、空间量能器等载荷的标定测试需求，以及本发明专利技术能够实现标定平台与束流射线出口快速对准，满足不同探测器对标定平台台面不同倾角的需求，且控制方法易于实现，有助于缩短试验时间，提高试验效率，适合在本领域内推广使用。适合在本领域内推广使用。适合在本领域内推广使用。
A high compatibility ground calibration device for space radiation detector and its control method
【技术实现步骤摘要】
一种高兼容性空间辐射探测器地面标定装置及其控制方法
[0001]本专利技术属于空间探测
，具体涉及一种高兼容性地面标定装置，该装置用于空间辐射探测器在地面进行标定测试。
技术介绍
[0002]国内空间辐射探测器的研制历史较早，但大型的专门的用于空间科学观测始于空间科学先导专项的启动，如暗物质粒子探测卫星、硬X射线望远镜与先进天基太阳天文台卫星等。空间辐射探测器在发射上天之前，在地面需要开展大量的试验，尤其是探测器相关的性能定标如探测器成像标定、效率标定等。
[0003]空间高能粒子探测地面标定，一般均是在固定高度的束流条件下进行，束流中心高度往往是确定的，而且较低。最为著名的欧洲核子中心，其束流中心高度仅1.3m，国内用于脉冲星导航的束流中心高度1.25m。空间高能粒子探测器为了更大的接受度大多会使用较大的面积，考虑到安装工装及其他联合测试设备，通常要求标定平台的支撑台面越低越好，一般要求小于550mm，最好能够低于500mm（两个数值均不考虑转台）。而现有的标定平台一般是通过剪叉式的升降机构实现升降，如果支撑台面太低会使得承载能力迅速下降（主要是起升阶段承载能力通常受限）。并且，国内目前尚未见能够适应不同辐射探测器的标定平台，主要源自于各探测器对平台各个指标需求不尽相同。因此，考虑设计一种高兼容性的标定装置，在大承载的前提下，实现高精度大行程范围，同时尽可能的降低台面初始高度，并提供台面倾角可调整的功能，既可以缩短标定试验所需时间，又能够减少重复建设节省经费，但也面临着较大的挑战。
专利技术内容
[0004]本专利技术的技术目的在于设计一种可以实现高精度大行程范围，同时尽可能的降低标定平台最低行程高度，并具有台面倾角可调整功能的高兼容性空间辐射探测器地面标定装置。
[0005]本专利技术设计的方案如下：一种高兼容性空间辐射探测器地面标定装置，包括接口台、两段式升降台、平移运输台和测量反馈机构，所述接口台包括接口板，所述测量反馈机构设有检测两段式升降台行程的传感器，其特征在于：所述接口板上设有阵列螺纹孔以及转台接口、温湿度传感器接口和水平仪测量位；所述两段式升降台包括第一段升降机构和第二段升降机构；所述的第一段升降机构为剪叉式升降机，所述剪叉式升降机包括顶部框架、底部框架以及连接二者的剪叉副，接口台安装在所述顶部框架上，所述底部框架的上表面安装有回力支撑机构，所述回力支撑机构包括对称分布在底部框架上的多个弹簧件，当顶部框架下降到初始位置时，顶部框架压在弹簧件上，弹簧件呈压缩状态；
所述的第二段升降机构包括分布在所述底部框架四角的丝杆升降机，所述的丝杆升降机竖直的设置在底部框架的外侧，丝杆升降机的螺母套与所述底部框架连接，在电机驱动下，底部框架随螺母套做升降运动；所述平移运输台设有托举平台和安装在托举平台下方的滚轮，所述托举平台上表面的高度小于丝杆升降机向上运动到最大行程时所述底部框架下表面的高度，平移运输台通过抬升的底部框架与下方台面或地面之间形成的空间通道运动到底部框架的下方。
[0006]在上述方案的基础上，改进的方案还包括：进一步的，所述顶部框架和底部框架的框架基体呈“日”字型，包括矩形的外框架和固定设置在所述外框架中部的横梁，所述横梁上设有第一丝杆安装座，且顶部框架的第一丝杆安装座向下设置，底部框架的第一丝杆安装座向上设置；所述外框架两边框的内侧面安装有左、右两个相对的横向直线滑槽，以及左、右两个相对的轴杆安装座，所述横向直线滑槽、轴杆安装座分别位于横梁的前后两侧，且在竖直方向上，顶部框架的横向直线滑槽、轴杆安装座分别与底部框架的横向直线滑槽、轴杆安装座上下对应；所述剪叉副一侧的剪叉臂端部通过滑块式连接轴与所述横向直线滑槽连接，另一侧的剪叉臂端部则通过铰接轴与所述轴杆安装座连接；所述剪叉式升降机包括安装在顶部框架上的第一直线运动模组和安装在底部框架上的第二直线运动模组，两直线运动模组均包括丝杆、螺母套和伺服电机，两直线运动模组在前、后方向上相对设置，其丝杆的一端通过第二轴杆安装座安装在顶部框架或底部框架上，另一安装在对应的横梁的第一轴杆安装座中。
[0007]进一步的，所述平移运输台为遥控万向平移运输台，其托举平台下方的滚轮为万向轮组，通过设有遥控控制电路的伺服电机带动。
[0008]进一步的，所述丝杆升降机的底部设有圆盘式支脚。
[0009]进一步的，所述平移运输台的托举平台上设有固定连接底部框架的限位机构。
[0010]进一步的，所述回力支撑机构的弹簧件为立柱式弹簧圈，在对应所述弹簧圈的位置，顶部框架的下表面固定安装有从上方插入弹簧圈的限位轴芯。
[0011]进一步的，所述测量反馈机构为线位移光栅尺。
[0012]进一步的，所述阵列螺纹孔均布在接口板的表面，温湿度传感器接口设置在接口板的相对侧，水平仪测量位均匀分布在接口板的边缘侧的。
[0013]进一步的，所述第一直线运动模组的伺服电机位于所述接口板的下方，接口板在对应该伺服电机的位置设有可开合或拆卸的门板。
[0014]一种应用于如上所述高兼容性空间辐射探测器地面标定装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：控制四台丝杆升降机的电机正向转动，协同工作，将底部框架抬起，直至底部框架与下方台面或地面的高度距离可以插入平移运输台，之后控制平移运输台运动到底部框架的下方，再将底部框架连带其上层结构降下，直至底部框架与平移运输台的托举台面接触，丝杆升降机的底部脱离地面，控制四台丝杆升降机的电机停止工作，启动平移运输台，托举运送标定装置到预设位置；当标定装置到达预设位置后，控制四台丝杆升降机的电机反向转动，协同工作，将丝杆升降机的底部落地，将底部框架撑高，脱离平移运输台的托举台面，之后控制四台丝杆升降机的电机停止工作，将平移运输台移开，再控制四台丝杆升降机的电机正向转动，将底
部框架及其上层结构下降到最低的极限位置。
[0015]本专利技术的有益效果是：1）本专利技术通过两段式升降机构的设计，实现了升降机构与平移机构的分体，升降机构在脱离了平移机构后，装置的最低标定高度可以进一步降低，同时，第二段升降机构应用了丝杠升降台，利用丝杠和螺母副的配合间隙可以在一定范围内实现对接口板倾斜角度的姿态调整，满足不同情况的标定需求；2）本专利技术通过回力支撑机构的设计使剪叉式升降机剪叉臂之间的夹角可以进一步增大，以降低装置的最低标定高度，具体为，在下降过程中利用剪叉式升降机支撑平台的重力压缩底部回力支撑机构的弹簧件，使弹簧件储蓄势能，在剪叉式升降机抬升时利用该势能补偿因剪叉臂夹角增大而增加的电机启动阻力，从而实现进一步降低标定平台的最低标定高度；3）本专利技术装置相对独立的对外接口板设计，可以提供空间高能辐射探测器标定试验过程中的温湿度环境、台面倾角，并根据需要集成不同类型的转台提供探测器标定所需的转角需求；4）本专利技术装置结构规划合理，集成度高，且有利于满足空间辐射探测器在地面标定试验过程中所需的高承载、大行程及最低台面高度等。本专利技术标定装置具有较大兼容性，可满足不同类型的空间辐射探测器，如X射线探测器、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高兼容性空间辐射探测器地面标定装置，包括接口台（1）、两段式升降台（2）、平移运输台（3）和测量反馈机构(4)，所述接口台（1）包括接口板（101），所述测量反馈机构(4) 设有检测两段式升降台（2）行程的传感器，其特征在于：所述接口板（101）上设有阵列螺纹孔以及转台接口、温湿度传感器接口（101
‑
3）和水平仪测量位（101
‑
2）；所述两段式升降台（2）包括第一段升降机构和第二段升降机构；所述的第一段升降机构为剪叉式升降机，所述剪叉式升降机包括顶部框架（201）、底部框架（202）以及连接二者的剪叉副（208），接口台（1）安装在所述顶部框架(201)上，所述底部框架(202)的上表面安装有回力支撑机构，所述回力支撑机构包括对称分布在底部框架上的多个弹簧件(205)，当顶部框架(201)下降到初始位置时，顶部框架(201)压在弹簧件(205)上，弹簧件(205)呈压缩状态；所述的第二段升降机构包括布置在所述底部框架(202)四角的丝杆升降机，所述的丝杆升降机竖直的设置在底部框架(202)的外侧，丝杆升降机的螺母套与所述底部框架（202）连接，在电机驱动下，底部框架（202）随螺母套做升降运动；所述平移运输台（2）设有托举平台（301）和安装在托举平台下方的滚轮 （302），所述托举平台（301）上表面的高度小于丝杆升降机向上运动到最大行程时所述底部框架（202）下表面的高度，平移运输台（2）通过抬升的底部框架（202）与下方台面或地面之间形成的空间通道运动到底部框架（202）的下方。2.根据权利要求1所述的一种高兼容性空间辐射探测器地面标定装置，其特征在于：所述顶部框架（201）和底部框架（202）的框架基体呈“日”字型，包括矩形的外框架和固定设置在所述外框架中部的横梁，所述横梁上设有第一丝杆安装座，且顶部框架的第一丝杆安装座向下设置，底部框架的第二丝杆安装座向上设置；所述外框架两边框的内侧面安装有左、右两个相对的横向直线滑槽（212），以及左、右两个相对的轴杆安装座（210），所述横向直线滑槽（212）、轴杆安装座（210）分别位于横梁的前后两侧，且在竖直方向上，顶部框架（201）的横向直线滑槽、轴杆安装座分别与底部框架（202）的横向直线滑槽、轴杆安装座上下对应；所述剪叉副（208）一侧的剪叉臂端部通过滑块式连接轴（209）与所述横向直线滑槽（212）连接，另一侧的剪叉臂端部则通过铰接轴与所述轴杆安装座（210）连接；所述剪叉式升降机包括安装在顶部框架（201）上的第一直线运动模组和安装在底部框架（202）上的第二直线运动模组，两直线运动模组均包括丝杆、螺母套和伺服电机，两直线运动模组在前、后方向上相对设置，其丝杆的一端通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈灯意，胡一鸣，张哲，
申请(专利权)人：中国科学院紫金山天文台，
类型：发明
国别省市：
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