一種瞬態微小力矩測試裝置的制造方法
【專利摘要】一種瞬態微小力矩測試裝置，包括供氣系統、機械臺體和測控柜,所述機械臺體包括高精度氣浮軸系、測角元件、測力系統、解鎖閉鎖系統。氣浮主軸法蘭通過螺釘固定在機械臺體外殼上，測角元件通過螺釘固定在氣浮主軸下止推面上。所述測力系統包括2個力傳感器、2個力傳感器座、2個力臂，2個力傳感器分別通過螺釘固定在2個力傳感器座上，力傳感器座用螺釘固定在臺體外殼上，2個力臂通過過渡座用螺釘固定在氣浮主軸上，力臂將力轉化為力矩并起到放大的作用。所述解鎖閉鎖系統包括2個微型氣缸和2個電磁閥,2個電磁閥安裝在測控柜內，測控柜發送閉鎖/解鎖指令控制電磁閥的關閉，從而實現氣缸氣源的通斷，達到控制閉鎖/解鎖的功能。具有測量靈敏度高、精度高、響應快速的特點，可用于無伸出軸的、衛星飛輪力矩測試的微小動態力矩測試裝置。
【專利說明】
一種瞬態微小力矩測試裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種瞬態微小力矩測試裝置。
【背景技術】
[0002]反作用飛輪利用加速或減速時產生的反作用力矩控制衛星的姿態，因此要求力矩測試裝置測量靈敏度高、測量精度高、響應快速。目前測試微小力矩的方法主要采用電磁力矩器的方法，如專利CN200810137335.2《飛輪反作用力矩測試裝置》，該發明利用反作用力矩使力矩器的定轉子之間發生相對轉動，并通過在轉子線圈上施加可控電流，使力矩器的定轉子保持相對靜止。該發明對反作用力矩進行擾動追蹤，需要復雜的精確的閉環控制系統，受測試原理限制，該發明測量靈敏度及精度、響應速度均無法滿足更高的測試需求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型其目的就在于提供一種瞬態微小力矩測試裝置，具有測量靈敏度高、精度高、響應快速的特點，可用于無伸出軸的、衛星飛輪力矩測試的微小動態力矩測試裝置。
[0004]實現上述目的而采取的技術方案，包括供氣系統、機械臺體和測控柜，所述機械臺體包括高精度氣浮軸系、測角元件、測力系統、解鎖閉鎖系統，精度氣浮軸系的主軸法蘭通過螺釘固定在臺體外殼上，測角元件通過螺釘固定在高精度氣浮軸系的主軸下止推面上，所述測力系統包括2個力傳感器，2個力傳感器分別通過螺釘固定在2個力傳感器座上，力傳感器座用螺釘固定在臺體外殼上，2個力臂通過過渡座用螺釘固定在高精度氣浮軸系的主軸上，力臂將力轉化為力矩并起到放大的作用，所述解鎖閉鎖系統包括2個微型氣缸和2個電磁閥，2個電磁閥安裝在測控柜內，測控柜發送閉鎖/解鎖指令控制電磁閥的關閉，從而實現氣缸氣源的通斷，達到控制閉鎖/解鎖，設備閉鎖時兩氣缸伸出頂住力臂實現閉鎖功能，設備解鎖時兩氣缸縮回實現解鎖功能。
[0005]有益效果
[0006]與現有技術相比本實用新型具有以下優點。
[0007]采用力臂桿對力矩進行放大，采用高精度圓光柵對軸系的微小轉動角度進行補償，提高了力矩測量靈敏度和測量精度;采用響應頻率高達IKHz的力傳感器，可對力矩的變化進行快速響應。
[0008]1、測量靈敏度高，最小測量力矩可達5 X 10—5Nm;
[0009]2、測量精度高，全量程精度小于0.1%。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0011]圖1為本裝置的系統結構示意圖；
[0012]圖2為本裝置中機械臺體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本裝置包括供氣系統(10)、機械臺體(11)和測控柜(12)，如圖1所示，所述機械臺體(11)包括高精度氣浮軸系(I)、測角元件(9)、測力系統(6)、解鎖閉鎖系統(3)，如圖2所示，高精度氣浮軸系(I)的主軸法蘭1-1通過螺釘固定在臺體外殼(2)上，測角元件(9)通過螺釘固定在高精度氣浮軸系(I)的主軸下止推面1-2上，所述測力系統(6)包括2個力傳感器
(7)，2個力傳感器(7)分別通過螺釘固定在2個力傳感器座(8)上，力傳感器座(8)用螺釘固定在臺體外殼(2)上，2個力臂(4)通過過渡座(5)用螺釘固定在高精度氣浮軸系(I)的主軸上，力臂(4)將力轉化為力矩并起到放大的作用，所述解鎖閉鎖系統(3)包括2個微型氣缸和2個電磁閥，2個電磁閥安裝在測控柜(12)內，測控柜(12)發送閉鎖/解鎖指令控制電磁閥的關閉，從而實現氣缸氣源的通斷，達到控制閉鎖/解鎖，設備閉鎖時兩氣缸伸出頂住力臂
(4)實現閉鎖功能，設備解鎖時兩氣缸縮回實現解鎖功能。
[0014]所述測角元件(9)為高精度圓光柵。
[0015]所述測控柜包括測角細分盒、計算機系統。
實施例
[0016]本實用新型的微小動態力矩測試裝置包括供氣系統、機械臺體和測控柜，如圖1所不O
[0017]供氣系統的典型組成包括儲氣罐、空氣干燥機、過濾器、油霧分離器、減壓閥、壓力表，所述供氣系統與機械臺體通過供氣管道連接。
[0018]機械臺體放置在一塊三角形底板上，所述三角形底板包括3個調平螺栓將轉臺調至水平。
[0019]如圖2所示，機械臺體包括臺體外殼(2)、高精度氣浮軸系(1)、測力系統(6)、測角元件(9)、解鎖閉鎖系統(3)。
[0020]所述解鎖閉鎖裝置包括2個微型氣缸、2個電磁閥(在測控柜內)。
[0021]所述測力系統包括2個高精度力傳感器(7)、2個數字處理模塊(6)，所述高精度力傳感器通過測力頭與力臂桿(4)靈活接觸，安裝于臺體下部，所述數字處理模塊與所述高精度力傳感器通過電纜連接，所述數字處理模塊通過串口與計算機系統通信。
[0022]所述測角元件為高精度圓光柵，與電控柜中測角細分盒通過電纜連接。當氣浮軸系上有力矩存在時，軸系會轉動一個角度，使得測力傳感器的測力頭軸線與力臂的面存在一個分力，使得力臂上承受的正壓力小于測力傳感器上的力，分力產生的力矩對測試結果的影響通過轉動的角度進行修正。
【主權項】
1.一種瞬態微小力矩測試裝置，包括供氣系統(10)、機械臺體(11)和測控柜(12)，其特征在于，所述機械臺體(11)包括高精度氣浮軸系(1)、測角元件(9)、測力系統(6)、解鎖閉鎖系統(3)，精度氣浮軸系(I)的主軸法蘭(1-1)通過螺釘固定在臺體外殼(2)上，測角元件(9)通過螺釘固定在高精度氣浮軸系(I)的主軸下止推面(1-2)上，所述測力系統(6)包括2個力傳感器(7)，2個力傳感器(7)分別通過螺釘固定在2個力傳感器座(8)上，力傳感器座(8 )用螺釘固定在臺體外殼(2 )上，2個力臂(4 )通過過渡座(5 )用螺釘固定在高精度氣浮軸系(I)的主軸上，力臂(4)將力轉化為力矩并起到放大的作用，所述解鎖閉鎖系統(3)包括2個微型氣缸和2個電磁閥，2個電磁閥安裝在測控柜(12)內，測控柜(12)發送閉鎖/解鎖指令控制電磁閥的關閉，從而實現氣缸氣源的通斷，達到控制閉鎖/解鎖，設備閉鎖時兩氣缸伸出頂住力臂(4)實現閉鎖功能，設備解鎖時兩氣缸縮回實現解鎖功能。2.根據權利要求1所述的一種瞬態微小力矩測試裝置，其特征在于，所述測角元件(9)為高精度圓光柵。3.根據權利要求1所述的一種瞬態微小力矩測試裝置，其特征在于，所述測控柜包括測角細分盒、計算機系統。
【文檔編號】G01L3/00GK205580637SQ201521054101
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年12月17日
【發明人】姜玲燕, 黃帥, 余海盛
【申請人】九江精密測試技術研究所