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() 一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组制造技术_技高网

一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组制造技术

技术编号:41978029 阅读:20 留言:0更新日期:2024-07-12 12:10
本申请涉及航天空间电推进技术领域,具体而言,涉及一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,探针组沿径向安装在栅极组件表面任意一组栅极孔中,其中:栅极组件为多层多孔薄壳金属结构,包括屏栅极、加速栅极和减速栅极三片栅极,每片栅极均设置有多个栅极孔;探针组包括第一探针、第二探针和第三探针,第一探针设置在屏栅极的栅极孔内,第二探针设置在加速栅极的栅极孔内,第三探针设置在减速栅极的栅极孔内;工作时,通过测量第一探针、第二探针和第三探针的位置变化,就能够获得栅极组件热态间距的变化。本申请通过设置多个探针对应栅极组件的多层多孔结构,无需破坏栅极组件就可以实现栅极组件热态间距变化的测量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及航天空间电推进,具体而言,涉及一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组


技术介绍

1、随着我国电推进技术及应用技术的发展,型号应用的范围越来越广,全电推进卫星成为后续发展应用的趋势,对电推力器的可靠性和寿命要求不断提高。基于国外同类产品和我国自身的长寿命验证试验结果,栅极失效是导致推力器失效乃至航天器失效的最重要的故障模式,栅极组件的材料特性、栅极工作的稳定性直接决定了离子推力器的寿命。而栅极在工作状态下的整个栅极间距的变化情况,更是直接影响到推力器的等离子束流的引出效率和推力大小。

2、由于栅极组件为精密的多层多孔薄壳金属结构件,孔的直径和两片栅之间的距离均在毫米量级,栅极的表面特性会直接影响推力器的性能、寿命及可靠性,在推力器点火到稳定工作过程中,其栅极间距会随着推力器内部温度的升高发生明显且不均匀的变化,极易引起栅极组件的起弧打火和推力器的短路,导致栅极表面损伤,推力器工作不稳定,瞬时无推力,严重时引起推力器失效。因此,在工作过程中保持稳定的栅极间距成为了离子推力器保证可靠性和寿命最为重要的工艺参数之一。

3、因栅极组件精密的多层多孔薄壳金属结构及密闭高真空的工作环境,而不能用接触式测量方法开展工作状态下栅极间距变化,以上特殊的要求就对栅间距的测量提出了很高的技术要求。现最为先进的测量方法是利用阴影法在线测量探针变化量来确定工作状态下栅极间距的变化情况,但是,现有探针的设计方法均需要破坏栅极表面进行测量,直接影响测量效果。


技术实现思路

1、本申请提供了一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,无需损坏栅极表面就能够有效精确的测量各栅极位置变化。

2、为了实现上述目的,本申请提供了一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,探针组沿径向安装在栅极组件表面任意一组栅极孔中,其中:栅极组件为多层多孔薄壳金属结构,包括屏栅极、加速栅极和减速栅极三片栅极,每片栅极均设置有多个栅极孔;加速栅极的栅极孔孔径最小,屏栅极的栅极孔孔径最大;探针组包括第一探针、第二探针和第三探针,第一探针设置在屏栅极的栅极孔内,第二探针设置在加速栅极的栅极孔内,第三探针设置在减速栅极的栅极孔内;工作时,通过测量第一探针、第二探针和第三探针的位置变化,就能够获得栅极组件热态间距的变化。

3、进一步的,第一探针包括底座、固定件、第一测量杆以及第一十字校准光标,其中:第一测量杆的顶部固定在底座的中间;固定件固定在底座上,且环绕设置在第一测量杆的周围;第一十字校准光标设置在第一测量杆的底部;第一测量杆的直径小于加速栅极的栅极孔孔径。

4、进一步的,固定件的表面为粗糙面,固定件的长度大于屏栅极的厚度,固定件的直径与屏栅极的栅极孔孔径相同,第一探针通过固定件固定安装在屏栅极的栅极孔内。

5、进一步的,第二探针包括第一圆柱基座、第一固定安装槽、第二测量杆以及第二十字校准光标,其中:第二测量杆的顶部固定在第一圆柱基座上;第一固定安装槽设置在第一圆柱基座的底部;第二十字校准光标设置在第二测量杆的底部;第二测量杆的直径小于加速栅极的栅极孔孔径。

6、进一步的,第一圆柱基座的直径与加速栅极的栅极孔直径相同。

7、进一步的,第一固定安装槽的内壁与加速栅极的栅极孔接触位置的弧度相同,第二探针通过第一固定安装槽固定安装在加速栅极的栅极孔内。

8、进一步的,第三探针包括第二圆柱基座、第二固定安装槽、第三测量杆以及第三十字校准光标,其中:第三测量杆的顶部固定在第二圆柱基座上;第二固定安装槽设置在第二圆柱基座的底部;第三十字校准光标设置在第二圆柱基座的顶部;第三测量杆的直径小于加速栅极的栅极孔孔径。

9、进一步的,第二圆柱基座的直径与减速栅极的栅孔直径相同。

10、进一步的,第二固定安装槽的内壁与减速栅极的栅极孔接触位置的弧度相同,第三探针通过第二固定安装槽固定安装在减速栅极的栅极孔内。

11、进一步的,第一探针、第二探针以及第三探针的材料均选择热膨胀系数小的绝缘材料。

12、本专利技术提供的一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,具有以下有益效果:

13、本申请通过设置多个探针对应栅极组件的多层多孔结构,无需破坏栅极组件就可以实现栅极组件热态间距变化的测量,探针采用热膨胀系数小的绝缘材料,即使在高温、高真空的密闭环境中,也能够保证测量的准确度,为后续离子推力器可靠性评估和寿命优化提供了保障。

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

1.一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,探针组沿径向安装在栅极组件表面任意一组栅极孔中,其中:

2.根据权利要求1所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第一探针包括底座、固定件、第一测量杆以及第一十字校准光标,其中:

3.根据权利要求2所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述固定件的表面为粗糙面,所述固定件的长度大于所述屏栅极的厚度,所述固定件的直径与所述屏栅极的栅极孔孔径相同,所述第一探针通过所述固定件固定安装在所述屏栅极的栅极孔内。

4.根据权利要求1所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第二探针包括第一圆柱基座、第一固定安装槽、第二测量杆以及第二十字校准光标,其中:

5.根据权利要求4所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第一圆柱基座的直径与所述加速栅极的栅极孔直径相同。

6.根据权利要求5所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第一固定安装槽的内壁与所述加速栅极的栅极孔接触位置的弧度相同,所述第二探针通过所述第一固定安装槽固定安装在所述加速栅极的栅极孔内。

7.根据权利要求1所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第三探针包括第二圆柱基座、第二固定安装槽、第三测量杆以及第三十字校准光标,其中:

8.根据权利要求7所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第二圆柱基座的直径与所述减速栅极的栅极孔直径相同。

9.根据权利要求8所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第二固定安装槽的内壁与所述减速栅极的栅极孔接触位置的弧度相同,所述第三探针通过所述第二固定安装槽固定安装在所述减速栅极的栅极孔内。

10.根据权利要求1所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第一探针、所述第二探针以及所述第三探针的材料均选择热膨胀系数小的绝缘材料。

...

【技术特征摘要】

1.一种测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,探针组沿径向安装在栅极组件表面任意一组栅极孔中,其中:

2.根据权利要求1所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第一探针包括底座、固定件、第一测量杆以及第一十字校准光标,其中:

3.根据权利要求2所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述固定件的表面为粗糙面,所述固定件的长度大于所述屏栅极的厚度,所述固定件的直径与所述屏栅极的栅极孔孔径相同,所述第一探针通过所述固定件固定安装在所述屏栅极的栅极孔内。

4.根据权利要求1所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第二探针包括第一圆柱基座、第一固定安装槽、第二测量杆以及第二十字校准光标,其中:

5.根据权利要求4所述的测量多层多孔薄壳栅极组件热态间距变化的探针组,其特征在于,所述第一圆柱基座的直径与所述加速栅极的栅极孔直径相同。

6.根据权利要求5所述的测量多...

【专利技术属性】
技术研发人员:李贺祁小峰李兴坤张宏卢鑫婷刘超顾左
申请(专利权)人:兰州空间技术物理研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1