落塔实验的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种落塔实验的装置及方法，其中，所述装置包括舱内计算机控制单元和舱外测控界面控制单元，所述舱内计算机控制单元，其位于微重力落塔的落舱内，用于按照设定的实验控制程序进行落塔实验，以及，进行落塔实验数据的采集；所述舱外测控界面控制单元，其位于微重力落塔的落舱外，用于通过无线通讯的方式获取所述舱内计算机控制单元采集得到的落塔实验数据。本发明专利技术不仅可以实现在线微波测控，而且可以实现网络远程多用户控制技术。本发明专利技术能够给用户提供友好的调试界面，使用方便。并且具有丰富的I/O类型和通讯接口类型，且具有通用性好，易于扩展等先进性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微重力落塔的实验控制技术，尤其涉及一种。技术背景微重力落塔是提供微重力环境的设施，主体是一个约80米的中空的高塔，落舱是一个高约2米的锥柱型实验舱，舱内放置各种实验设备，通过落舱在高塔中的自由落体的下落过程实现微重力的实验环境。所以说落舱内的实验控制过程就显得尤为重要。以往的实验控制都是通过PLCO^rogrammable Logic Controller，可编程逻辑控制器)来实现舱内实验装置的控制和实验数据的采集。由于PLC控制器自身的技术功能的限制，在落舱封舱后到下落前的阶段和落舱下落期间对实验工况的调整控制和数据/图像的采集过程中存在一些局限性，包括1、PLC用于简单的程序控制，在实验过程中无法对突发事件做出有效的判断；2、属于黑匣子操作，无法直观的观察到舱内工程参数；3、封舱后无法实现对舱内实验的观测和调整。(用户经常需要下落前对舱内实验设备技术状态调整，目前舱内PLC控制系统无法满足要求。)
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题，就是克服现有技术无法实时获得舱内实验数据的缺陷，提出一种，能够实时获取落塔实验数据。本专利技术要解决的另外一个技术问题，就是克服现有技术无法实时对实验控制程序进行设置、修改的缺陷，提出一种，能够实时对实验控制程序进行设置、修改。为了解决上述现有技术无法实时获得舱内实验数据的问题，本专利技术提供一种落塔实验的装置，包括舱内计算机控制单元和舱外测控界面控制单元，其中，所述舱内计算机控制单元，其位于微重力落塔的落舱内，用于按照设定的实验控制程序进行落塔实验，以及，进行落塔实验数据的采集；所述舱外测控界面控制单元，其位于微重力落塔的落舱外，用于通过无线通讯的方式获取所述舱内计算机控制单元采集得到的落塔实验数据。为了解决上述现有技术无法实时对实验控制程序进行设置、修改的问题，上述装置具有以下特点所述舱外测控界面控制单元进一步用于，通过无线通讯的方式对所述舱内计算机控制单元的实验控制程序进行设置和/或修改。优选地，上述装置具有以下特点所述舱外测控界面控制单元通过图形界面的形式显示所述落塔实验数据。优选地，上述装置具有以下特点所述舱内计算机控制单元与所述舱外测控界面控制单元采用传输控制协议/因4特网互联协议(TCP/IP)相互通讯。优选地，上述装置具有以下特点所述装置还包括服务器；所述舱外测控界面控制单元与所述服务器相连，或者位于所述服务器中；所述服务器通过因特网与一个或多个用户端相连；所述服务器用于，根据接收到用户端的请求，从所述舱外测控界面控制单元获取所述舱内计算机控制单元采集得到的落塔实验数据，发送给相应的用户端；和/或按照用户端发送的实验控制程序，通过所述舱外测控界面控制单元对所述舱内计算机控制单元的实验控制程序进行设置和/或修改。为了解决上述现有技术无法实时获得舱内实验数据的问题，本专利技术提供一种落塔实验的方法，包括在进行落塔实验过程中，位于微重力落塔的落舱内的舱内计算机控制单元进行落塔实验数据的采集；位于微重力落塔的落舱外的舱外测控界面控制单元通过无线通讯的方式获取所述舱内计算机控制单元采集得到的落塔实验数据。为了解决上述现有技术无法实时对实验控制程序进行设置的问题，上述方法还包括在进行落塔实验之前，所述舱外测控界面控制单元通过无线通讯的方式对所述舱内计算机控制单元的实验控制程序进行设置；在进行落塔实验过程中，所述舱内计算机控制单元按照所述舱外测控界面控制单元设置的实验控制程序进行落塔实验。为了解决上述现有技术无法实时对实验控制程序进行修改的问题，上述方法还包括在进行落塔实验过程中，所述舱外测控界面控制单元通过无线通讯的方式对所述舱内计算机控制单元的实验控制程序进行修改；所述舱内计算机控制单元按照所述舱外测控界面控制单元修改后的实验控制程序进行落塔实验。优选地，上述方法还包括服务器根据接收到用户端的请求，从所述舱外测控界面控制单元获取所述舱内计算机控制单元采集得到的落塔实验数据，发送给相应的用户端；其中，所述舱外测控界面控制单元与所述服务器相连，或者位于所述服务器中；所述服务器通过因特网与一个或多个用户端相连。优选地，上述方法还包括服务器根据用户端发送的实验控制程序，通过所述舱外测控界面控制单元对所述舱内计算机控制单元的实验控制程序进行设置和/或修改；其中，所述舱外测控界面控制单元与所述服务器相连，或者位于所述服务器中；所述服务器通过因特网与一个或多个用户端相连。通过本专利技术，可以实现的主要功能包括1、遥测遥控功能；52、程控功能；3、为用户提供更多的控制测试接口 ；4、可方便的实现封舱后和下落前阶段的设备调试/工况设定以及在下落过程中对实验实时干预。本专利技术通过无线网络控制微重力落舱内的实验装置进行可靠的实时的程序控制， 这种在微重力落塔的实验控制方式属于国内首创。通过无线网络和因特网(Internet)多用户控制可以实现远程实验的实时控制，即使实验人员不在操作现场也可以实现实验的远程遥控，国外的科学家可以不用到实验现场就可以完成自己的实验各种控制方式，不仅提高了工作效率，也节省了不必要的费用开支。附图说明图1为本专利技术实施例的落塔实验的装置示意图2为本专利技术应用示例的落塔实验的装置组成示意图3为本专利技术应用示例的舱外测控界面示意图4为本专利技术实施例应用示例的多用户进行落塔实验的示意图。具体实施方式下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本专利技术的基本思想是，通过无线通讯的方式，实现实时获取落塔实验数据，以及实时对实验控制程序进行设置、修改。另外，通过hternet，可以实现多用户的远程实验实时控制。所以，本专利技术的技术可以称为在线微波测控与网络远程多用户先进落塔实验技术。具体地，如图1所示，本专利技术实施例的落塔实验的装置，包括舱内计算机控制单元和舱外测控界面控制单元(图1中落塔中控室包含有舱外测控界面控制单元)，其中，所述舱内计算机控制单元，其位于微重力落塔的落舱内，用于按照设定的实验控制程序进行落塔实验，以及，进行落塔实验数据的采集；所述舱外测控界面控制单元，其位于微重力落塔的落舱外，用于通过无线通讯的方式获取所述舱内计算机控制单元采集得到的落塔实验数据。这样，就可以通过无线方式实现实时遥测功能。所述舱外测控界面控制单元可进一步用于，通过无线通讯的方式对所述舱内计算机控制单元的实验控制程序进行设置和/或修改。这样，就可以通过无线方式实现实时遥控功能。如图2所示，在一应用示例中，舱内计算机控制单元包括相连的控制电路和计算机控制模块，其中，所述控制电路包含电源和一个或多个继电器，所述控制电路通过继电器与实验设备相连，通过控制继电器的开合状态，可以控制舱内计算机控制单元与实验设备之间通路的导通或断开，以进行落塔实验；所述控制电路还可以包含一个或多个传感器，这些传感器用于采集落塔实验数据，比如测量温度、压力、加速度等参数；所述计算机控制模块通过无线方式与所述舱外测控界面控制单元相连，所述计算机控制模块包含有实验控制程序，所述计算机控制模块按照所述实验控制程序控制所述控制电路进行落塔实验以及采集落塔实验数据。6优选地，所述计算机控制模块可以由PCM5111模块化中速模拟输入模块与嵌入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林海，解京昌，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：