System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 月球探测静电集尘装置制造方法及图纸_技高网

月球探测静电集尘装置制造方法及图纸

技术编号:40252405 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-02 22:46
本发明专利技术涉及月尘采集技术领域,尤其涉及一种月球探测静电集尘装置包括绝缘手柄、电压发生器、绝缘屏蔽罩、月尘采集结构和月尘收集结构,绝缘屏蔽罩为弧形/壳状结构;电压发生器固定在绝缘屏蔽罩的外侧,绝缘手柄向下穿过绝缘屏蔽罩后与月尘采集结构连接,开启电压发生器向月尘采集结构提供高压电流,产生向下的均匀静电场,以静电吸附方式采集月尘;月尘收集结构固定在绝缘屏蔽罩的外侧,当旋转绝缘手柄使月尘采集结构朝上时,关闭电压发生器,使采集的月尘落入月尘收集结构内,完成月尘收集。本发明专利技术采用一体化结构设计,集成采集与收集功能,并能产生均匀静电场,控制静电场的范围和方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及月尘采集,尤其涉及一种月球探测静电集尘装置


技术介绍

1、在探月深空探测中,为了科学研究,需要采集月尘作为原料,通常需要尺寸非常小的月尘。月尘是由月球表面的岩石和矿物经过太阳风、微流星体撞击等因素的作用而形成的细小颗粒,其平均粒径约为70微米。月尘具有很高的科学价值,可以用于分析月球的地质历史、物理特性、化学成分等。此外,月尘还可以作为一种潜在的资源,可以通过融化重铸的方式被用于制造建筑材料。月表是低重力环境,且具有黏附性,可以采用静电吸附方式采集月尘。

2、若要在月表采用静电吸附方式采集月尘,需要解决以下几个技术问题:如何产生均匀静电场;如何控制静电场的范围和方向,使得集尘装置能够有针对性地收集特定区域或特定粒径的月尘;如何在收集完毕后关闭静电场,并将吸附在集尘装置上的月尘转移到储存容器中。

3、电场、电极以及静电的运用属于范围比较广的技术。面向载人登月任务,月尘污染是一项重大挑战。因此一些专利技术致力于利用电场清除黏附在航天服或设备上月尘等方面的利用。例如中国专利公布号为cn116851360a,公布日为2023年10月10日,专利名称为“一种基于驻极体的登月服除尘系统及其除尘方法”的专利技术专利申请,在航天服外部登月服最外层嵌入式柔性电极模块营造强交变驻波电场驱离带电月尘。又如中国专利公告号为cn219309548u,公告号为2023年07月07日,专利名称为“一种用于清除月球尘埃的月尘刷”的技术专利申请,将金属纤维制成的刷体通电压以控制刷体带不同电荷以避免月尘在刷体上累积。

4、上述两篇专利的目的都是清除月尘,cn219309548u专利需要机械式运动实现功能,电场不容易控制;cn116851360a专利则需要复杂的交变电压生成器。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本专利技术提出一种月球探测静电集尘装置,采用一体化结构设计,集成采集与收集功能,并能产生均匀静电场,控制静电场的范围和方向。

2、本专利技术提供的月球探测静电集尘装置,包括绝缘手柄、电压发生器、绝缘屏蔽罩、月尘采集结构和月尘收集结构;其中,绝缘屏蔽罩为弧形结构,在绝缘屏蔽罩上靠近边缘的位置开设有回收孔;电压发生器固定在绝缘屏蔽罩的外侧;月尘采集结构包括金属盘和金属细杆,金属盘位于绝缘屏蔽罩的内侧且中心位置与绝缘手柄固定连接,金属细杆的一端与金属盘焊接连接,金属细杆的另一端形成金属小球,电压发生器的正极与金属盘连接,电压发生器的负极连有接地线;开启电压发生器向金属盘提供高压电流,使金属细杆末端的金属小球向下产生均匀静电场,以静电吸附方式采集月尘;月尘收集结构包括连接管道、采样容器和电动阀门,连接管道固定在绝缘屏蔽罩的外侧位于回收孔的位置,电动阀门的一侧与连接管道固定连接,电动阀门的另一侧与采样容器固定连接;当旋转绝缘手柄使月尘采集结构朝上时,打开电动阀门,关闭电压发生器,使采集的月尘落入采样容器内,完成月尘收集。

3、优选地,金属盘为金属圆盘,金属圆盘的直径为18~22cm,金属圆盘的厚度为0.5cm;金属细杆的长度为1~2cm,金属细杆的直径为0.1~0.2cm,金属小球的半径为0.2~0.5cm,金属细杆之间的间距不小于4倍金属小球的半径。

4、优选地,绝缘手柄包括金属长杆、金属短杆和金属转接杆;其中,在金属长杆的外层套有绝缘层,在金属长杆上还焊接有弹性金属滑块;在金属转接杆的本体上靠近端部的位置加工有供弹性金属滑块滑动的滑槽和位于滑槽两端对弹性金属滑块进行限位的锁止槽;金属短杆的一端与金属长杆的一端铰接,金属短杆的中部位置与金属转接杆未加工滑槽的一端铰接。

5、优选地,弹性金属滑块为钛合金滑块、镍基合金滑块、不锈钢滑块、铍铜合金滑块中的任意一种。

6、优选地,金属长杆为中空圆管,接地线从中空圆管引出。

7、优选地,在金属盘上还固定有两个沿中心位置对称的压电陶瓷,两个压电陶瓷的导线从中空圆管引出。

8、优选地,两个压电陶瓷与金属盘的中心位置的距离为20~40mm。

9、优选地,连接管道为漏斗状结构,连接管道的大口端的直径为80mm,连接管道的小口端的直径为40mm。

10、优选地,绝缘层为聚酰亚胺材料,金属盘、金属细杆、金属长杆、金属短杆与金属转接杆为7a04铝合金材料。

11、优选地,在电压发生器的表面涂覆有防辐射涂层。

12、与现有技术相比,本专利技术能够如下技术效果:

13、1、利用电压发生器使金属盘产生强静电场,使得月尘能够被有效地吸附到集尘装置上,并且使用绝缘屏蔽罩和接地线减少静电场对周围环境的影响,并能够通过绝缘屏蔽罩产生只向下的静电场。

14、2、金属细杆末端设计为球状,金属小球表面产生的是均匀静电场。

15、3、结构采用采集功能与收集功能的一体化设计,只需翻转方向即可实现收集功能,方便运输和管理。

16、4、利用压电陶瓷振动产生的惯性力来克服范德华力,提高小颗粒月尘的收集效率。

17、5、绝缘手柄采用连杆结构,在集尘装置时,金属短杆与金属长杆呈135°,便于采集月尘,在集尘装置不工作时,金属短杆与金属长杆呈180°,便于运输。

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【技术保护点】

1.一种月球探测静电集尘装置,其特征在于,包括绝缘手柄、电压发生器、绝缘屏蔽罩、月尘采集结构和月尘收集结构;其中,

2.根据权利要求1所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述金属盘为金属圆盘,所述金属圆盘的直径为18~22cm,所述金属圆盘的厚度为0.5cm;所述金属细杆的长度为1~2cm,所述金属细杆的直径为0.1~0.2cm,所述金属小球的半径为0.2~0.5cm,所述金属细杆之间的间距不小于4倍金属小球的半径。

3.根据权利要求1所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述绝缘手柄包括金属长杆、金属短杆和金属转接杆;其中,

4.根据权利要求3所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述弹性金属滑块为钛合金滑块、镍基合金滑块、不锈钢滑块、铍铜合金滑块中的任意一种。

5.根据权利要求3或4所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述金属长杆为中空圆管,所述接地线从所述中空圆管引出。

6.根据权利要求5所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,在所述金属盘上还固定有两个沿中心位置对称的压电陶瓷,两个压电陶瓷的导线从所述中空圆管引出。

7.根据权利要求6所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,两个压电陶瓷与所述金属盘的中心位置的距离为20~40mm。

8.根据权利要求6所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述连接管道为漏斗状结构,所述连接管道的大口端的直径为80mm,所述连接管道的小口端的直径为40mm。

9.根据权利要求3所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述绝缘层为聚酰亚胺材料,所述金属盘、所述金属细杆、所述金属长杆、所述金属短杆与所述金属转接杆为7A04铝合金材料。

10.根据权利要求3所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,在所述电压发生器的表面涂覆有防辐射涂层。

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【技术特征摘要】

1.一种月球探测静电集尘装置,其特征在于,包括绝缘手柄、电压发生器、绝缘屏蔽罩、月尘采集结构和月尘收集结构;其中,

2.根据权利要求1所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述金属盘为金属圆盘,所述金属圆盘的直径为18~22cm,所述金属圆盘的厚度为0.5cm;所述金属细杆的长度为1~2cm,所述金属细杆的直径为0.1~0.2cm,所述金属小球的半径为0.2~0.5cm,所述金属细杆之间的间距不小于4倍金属小球的半径。

3.根据权利要求1所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述绝缘手柄包括金属长杆、金属短杆和金属转接杆;其中,

4.根据权利要求3所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述弹性金属滑块为钛合金滑块、镍基合金滑块、不锈钢滑块、铍铜合金滑块中的任意一种。

5.根据权利要求3或4所述的月球探测静电集尘装置,其特征在于,所述金属长杆为中...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹钊董泰郎赵振昊刘贵林
申请(专利权)人:空间液态金属科技发展江苏有限公司
类型:发明
国别省市:

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