[发明专利]一种用于微重力环境的囊式贮箱指示装置

说明书

技术领域

本发明涉及微重力测量领域，尤其涉及一种基于霍尔元件的囊式贮箱空、满指示装置，用于在微重力环境下贮箱加注和排放即将完成时，发出注满或排空的信号指示。

背景技术

贮箱剩余液体测量是贮箱设计中的难题，由于在空间微重力环境下，液体的分布不规则，无法对液体界面进行准确的测量。囊式贮箱有时要在空间使用时反复加排，在加排过程中需要对贮箱的空、满进行测量，便于加排的开始和停止。目前，国内在轨使用的囊式贮箱还未有空、满指示功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种微重力环境下囊式贮箱空、满指示装置，能够克服微重力环境下囊式贮箱空、满指示的难题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种用于微重力环境的囊式贮箱指示装置，所述囊式贮箱的壳体内设置皮囊，壳体上端设置向皮囊内补充液体的液口，壳体下端设置向皮囊与壳体之间充气的气口，还包括设置在液口附近的液口霍尔元件，设置在气口附近的气口霍尔元件以及设置在所述皮囊底部的n个磁钢；所述n为不小于5的整数；

所述磁钢设置在所述皮囊底部朝向气口一侧的表面上；其中，以皮囊底部中心为圆心在该表面上划分一个圆形区域，所述圆心处设置一个中心磁钢，该中心磁钢周围设置有两圈沿圆周均布的磁钢；

所述磁钢的表面覆盖有与所述圆形区域形状和大小相当的压紧膜片，压紧膜片的边缘固连在皮囊上。

进一步的，还包括装配膜片，厚度与磁钢厚度一致，分布在所述圆形区域上没有设置磁钢的部分区域，装配膜片与一侧的皮囊和另一侧的压紧膜片均固定连接。

较佳的，所述压紧膜片和装配膜片采用橡胶材料制成，两者通过高温硫化的方式与皮囊底部固连。

较佳的，所述n取17；中心磁钢的外侧设置的两圈磁钢的个数分别为6和10。

较佳的，所述磁钢直径为6mm。

较佳的，所述磁钢的磁通密度为0.3T。

较佳的，所述皮囊底部的所述圆形区域加工成圆形凹槽的形状，凹槽的深度为磁钢厚度的一半。

本发明具有如下有益效果：

(1)目前国内航天器使用的囊式贮箱均为一次性使用，不需进行反复加排，还未有空、满指示功能，本发明的霍尔元件测量贮箱空、满指示装置可对囊式贮箱进行空、满指示，采用霍尔探头和磁钢，根据磁钢与探头的间距确定是否发出信号，该发明中磁钢和霍尔探头均不与贮存介质接触，不会对介质造成污染，并且霍尔探头和磁钢体积小、质量轻，带来的附加质量较小，同时霍尔探头的信号指示准确，能够实现对贮箱内液体空、满情况进行有效的测试。

附图说明

图1为本发明具有空、满指示装置测量的贮箱结构图；

图2为本发明磁钢的安装示意图；

图3为本发明磁钢分布示意图；

其中，1-液口霍尔元件、2-液口、3-贮箱、4-皮囊、5-磁钢、6-装配膜片、7-压紧膜片、8-气口、9-气口霍尔元件。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

一种用于微重力环境的囊式贮箱指示装置，所述囊式贮箱3的壳体内设置皮囊4，壳体上端设置向皮囊4内补充液体的液口2，壳体下端设置向皮囊4与壳体之间充气的气口8，还包括设置在液口2附近的液口霍尔元件1，设置在气口8附近的气口霍尔元件9以及设置在皮囊4底部的n个磁钢5；n为不小于5的整数。

磁钢5设置在皮囊4底部朝向气口8一侧的表面上；其中，以皮囊4底部中心为圆心在该表面上划分一个圆形区域，圆心处设置一个中心磁钢5，该中心磁钢5周围设置有两圈沿圆周均布的磁钢5。将磁钢5分布在皮囊4底部中心的一个圆形区域内，可保证皮囊4变形时不影响霍尔元件与磁钢5之间互相感应。