本发明专利技术公开一种微小冲量测量装置包括动架、静架、中心轴、位移传感器、电磁力校准机构与配重。动架上安装需要测量冲量的推力器、位移传感器及相应的配重；静架上安装中心轴；动架能够绕中心轴转动；将待测微小冲量推力器放置在动架一端，微小冲量推力器工作时，产生的微小冲量会使动架发生摆动，通过位移传感器获得动架摆动的位移信号，得到动架摆动的最大位置。根据电磁校准机构得到的动架的偏转位移与电磁力的关系以及动架摆动的周期，得到待测微小冲量推力器产生的冲量。本发明专利技术的优点在于：动架绕中心轴转动不存在摩擦；电磁力校准机构为非接触式，并具有均匀稳定的内部磁场；推力器的安装简单方便，推力器所需电源线布置带来影响消除。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空间推力器测试领域，具体涉及一种微小冲量测量装置。
技术介绍
脉冲等离子体推力器PPT具有比冲高、功耗低、结构简单、能够精确产生微小控制 力等优点，被用以微小卫星轨道控制、星座编队飞行等任务。PPT的研究和应用都离不开对 其产生的微小冲量的精确测量。PPT产生的冲量非常小，一般为几十到几百微牛秒，冲量测量过程中干扰因素大， 因此需要特别设计一种装置来测量PPT产生的冲量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种微小冲量的测量装置，来测量空间微小推力器，如PPT 产生的冲量。本专利技术所述的微小冲量测量装置一种微小冲量测量装置，包括静架、中心轴、动 架、电磁力校准机构、配重、位移传感器；其中，静架上安装有中心轴，中心轴上套接有动架， 动架上安装有电磁力校准机构与配重，还安装有位移传感器。所述静架包括底座、调整圆脚、调整片、支架A、支架B、上连接板、动架支座、电线 布置板。底座为水平平台，底座的上表面与下面的分别均勻对称安装有调整片与调整圆角， 调整圆角与调整片间通过螺杆螺纹连接；底座上表面两侧边处分别安装有支架A、支架B， 底座上表面另一侧边处固定安装有动架支座；支架A与支架B上端通过上连接板固定连接， 使支架A与支架B上端的相对固定；上连接板上方安装有电线布置板。所述中心轴包括底盘、第一枢轴、第一开口环、第一环套、第一枢轴夹具、主轴、第 二开口环、第二环套、第二枢轴、第二枢轴夹具与上盘、垫片。底盘上开有中心孔，第一枢轴下端通过中心孔与底盘间相互定位，底盘与第一枢 轴下端间设置有垫片；第一枢轴上由下至上依次套接有第一环套与第一开口环，通过第一 开口环和第一环套将第一枢轴与底盘相对固定；主轴下部开有中心孔，第一枢轴上端通过 中心孔与主轴相互定位，主轴与第一枢轴上端间设置有垫片。并通过主轴下部固定安装的 第一枢轴夹具将第一枢轴夹紧，使第一枢轴与主轴相对固定；主轴上端开有中心孔，第二枢 轴下端通过中心孔与主轴相互定位，第二枢轴与主轴之间设置有垫片；第二枢轴上由上至 下依次套有第二环套与第二开口环，第二枢轴通过第二开口环和第二环套固定于主轴；上 盘下端有中心孔，第二枢轴上端通过中心孔与上盘相互定位；上盘下部固定有第二枢轴夹 具，通过第二枢轴夹具将第二枢轴上端夹紧，使第二枢轴与上盘相对固定；中间轴安装在静 架中底座上表面中心处与连接板之间。所述动架为长板，固定套接在中心轴中的主轴上，动架的短边中心点位于主轴的 轴线上，动架与静架中动架支座上固定连接；动架的一端安置电磁力校准机构与配重，电磁 力校准机构与配重。将待测微小冲量推力器放置在动架一端，脉冲等离子体推力器工作时，产生的微 小冲量会使得动架发生摆动，通过位移传感器获得动架摆动的位移信号，从而得到动架摆 动的最大位置。根据电磁校准机构得到的动架的偏转位移与电磁力的关系，以及测量得到 的动架摆动的周期，最终得到待测微小冲量推力器产生的冲量。本专利技术的优点在于(1)动架绕中心轴转动不存在摩擦；(2)电磁力校准机构为非接触式，并具有均勻稳定的内部磁场；(3)推力器的安装简单方便，推力器所需电源线布置带来影响消除；(4)电磁阻尼电路产生的阻尼系数可以根据测量要求进行调节。附图说明图1为本专利技术微小冲量测量装置结构示意图；图2为本专利技术微小冲量测量装置中静架结构示意图；图3为本专利技术微小冲量测量装置中中心轴结构示意图；图4为本专利技术微小冲量测量装置中电磁力校准机构结构示意图；图5为电磁力校准妾图中1-静架 力校准机构5-配重 整圆脚103-调整片 连接板107-动架支座 架固定杆2Ol-底盘一环套205-第一枢轴夹具二环套209-第二枢轴 片301-动架固定孔磁铁组A404-小磁铁组B一宽联接环4013-第一窄联接环 4014-中磁体4015-第二宽联接环 4016-第二窄联接环4017-右磁体 4018-小磁铁5构中永磁机构爆炸图。2-中心轴3-动架4-电磁6-位移传感器101-底座102-调104-支架A105-支架B106-上108-电线布置板109-支撑台110-动202-第一枢轴203-第一开口环204-第206-主轴207-第二开口环208-第210-第二枢轴夹具211-上盘212-垫401-永磁机构402-线圈403-小405-漆包线4011-左磁体4012-第具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术所述的微小冲量测量装置包括静架1、中心轴2、动架3、电磁力 校准机构4、配重5、位移传感器6。其中，静架1用来支撑整个微小冲量装置，静架1上安装 有中心轴2，中心轴2上套接有动架3，动架3的一端安装有电磁力校准机构4与配重5，动 架上还安装有位移传感器6。所述静架1包括底座101、调整圆脚102、调整片103、支架A104、支架B105、上连 接板106、动架支座107、电线布置板108、支撑台109，如图2所示。底座101为水平矩形平 台，底座101的上表面与下面的四个角处分别设置有调整片103与调整圆角102，调整圆角 102与调整片103间通过螺杆螺纹连接。通过调节调整片103与调节圆脚102之间的相对 位置，实现对微小冲量测试装置的水平状态进行调整。底座101上表面中心位置设计有沉 台与通孔，用来定位与安装中心轴2。底座101上表面两侧边处分别安装有支架A104、支架 B105，底座101上表面另一侧边处固定安装有动架支座107。支架A104与支架B105上端通 过上连接板106固定连接，使支架A104与支架B 105上端的相对固定。所述动架支座107 为“L”形，“L”短边的端面与底座101固定连接，“L”长边上固定安装有动架固定杆110。 在上连接板上表面固定有倒“U”形结构的支撑台109，支撑台109上用来安装电线布置板 108。电线布置板108用来布置线路，如待测量的微小冲量的推力器的电源线。为了使布 置的线路对测量的影响最小，需要将线路远离测量装置中的其他部件，因此将电线布置板 108设计为长板结构，竖直安装在支撑台109上部，电线布置板108的下端与支撑台109顶 部固定连接，上端用来布置线路。通过上述连接形成了微小冲量测量装置的整体框架。所述中心轴2为无摩擦的弹性轴，如图3所示，包括底盘201、第一枢轴202、第一 开口环203、第一环套204、第一枢轴夹具205、主轴206、第二开口环207、第二环套208、第 二枢轴209、第二枢轴夹具210与上盘211、垫片212。其中，底盘201上开有中心孔，第一枢轴202下端通过中心孔与底盘201间相互定 位，底盘201与第一枢轴202下端间设置有垫片212。第一枢轴202上由下至上依次套接有 第一开口环203与第一环套204，通过第一开口环203和第一环套204使第一枢轴与底盘 201相对固定，实现方式为第一开口环203设计为圆台形环状结构，且周向上有一开口 ；第 一环套204中心通孔边缘为凹进结构；第一环套204通过螺栓与底盘201固定连接，通过第 一环套204上的凹进处与第一开口环203的圆台结构配合，使凹进处挤压第一开口环203， 使第一开口环203周向上的开口处的两端靠近，第一开口环203夹紧第一枢轴202，由此使 第一枢轴202与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微小冲量测量装置，其特征在于：包括静架、中心轴、动架、电磁力校准机构、配重、位移传感器；其中，静架上安装有中心轴，中心轴上套接有动架，动架上安装有电磁力校准机构与配重，还安装有位移传感器；所述静架包括底座、调整圆脚、调整片、支架Ａ、支架Ｂ、上连接板、动架支座、电线布置板；底座为水平平台，底座的上表面安装有调整片，下表面安装有调整圆脚，调整圆脚与调整片间通过螺杆螺纹连接；底座上表面两侧边处分别安装有支架Ａ、支架Ｂ，底座上表面的侧边处还固定安装有动架支座；支架Ａ与支架Ｂ上端通过上连接板固定连接，使支架Ａ与支架Ｂ相对固定；上连接板上方安装有电线布置板；中心轴的底盘安装在静架中底座上表面中心处与上连接板之间；所述中心轴包括底盘、第一枢轴、第一开口环、第一环套、第一枢轴夹具、主轴、第二开口环、第二环套、第二枢轴、第二枢轴夹具与上盘、垫片；底盘上开有中心孔，第一枢轴下端通过中心孔与底盘间相互定位；第一枢轴上由下至上依次套接有第一环套与第一开口环，通过第一开口环和第一环套将第一枢轴与底盘相对固定；主轴下部开有中心孔，第一枢轴上端通过主轴下部中心孔与主轴相互定位；并通过主轴下部固定安装的第一枢轴夹具将第一枢轴夹紧，使第一枢轴与主轴相对固定；主轴上端开有中心孔，第二枢轴下端通过主轴上端中心孔与主轴相互定位；第二枢轴上由上至下依次套有第二环套与第二开口环，第二枢轴通过第二开口环和第二环套固定于主轴；上盘下端有中心孔，第二枢轴上端通过上盘下端中心孔与上盘相互定位；上盘下部固定有第二枢轴夹具，通过第二枢轴夹具将第二枢轴上端夹紧，使第二枢轴与上盘相对固定；所述动架为长板，固定套接在中心轴中的主轴上，动架与静架中的动架支座固定连接；动架的一端安置电磁力校准机构与配重。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，汤海滨，施陈波，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11
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