[发明专利]一种用于空间科学实验的微重力环境下颗粒注入机构

说明书

本发明公开了一种用于空间科学实验的微重力环境下颗粒注入机构，机构包括：颗粒实验仓、注入颗粒仓、弹簧、推板、快门、微动开关、解锁电磁铁。注入颗粒仓在弹簧、推板和快门的作用下将注入颗粒约束在仓内，快门将颗粒实验仓上的注入孔挡住。解锁电磁铁上有衔铁和线圈，解锁时解锁电磁铁的线圈接通电流产生与衔铁磁场相反的磁场，使铁芯在弹簧的作用下弹出，端部的销钉推动快门绕其轴转动，使注入孔打开，注入颗粒在弹簧、推板的推动下注入颗粒实验仓。颗粒全部注入后，推板在弹簧的作用下将注入孔挡住，颗粒实验仓可进行后续实验。本机构能承受运输、发射过程中振动和冲击，完成空间科学实验，在颗粒注入前后均能保持颗粒实验仓的封闭状态。

技术领域

本发明属于太空科学实验技术领域，也可以用于自动化技术领域，特别涉及一种应用于空间科学实验装置的微重力环境下颗粒注入技术。

背景技术

利用卫星提供的微重力环境进行颗粒运动行为的实验具有在地面无法模拟的优势，因此成为物理前沿学科—颗粒介质物理学所研究的重要内容。在空间环境下，颗粒不会因重力的作用沉积在一起，并可进行不间断的长时间实验。

进行空间实验所用的颗粒放置于颗粒实验仓内，一项实验的内容是在空间实验的末期，需要往颗粒实验仓内注入一定数量的另一种颗粒，以观察两种颗粒混合后发生的物理现象。

为实现上述的实验要求，需要设计一套机构完成在轨颗粒的注入，注入后需要保持颗粒实验仓的封闭，使颗粒不能逃逸出颗粒实验仓，同时可显示颗粒已经注入的状态。

发明内容

基于空间颗粒运动实验的需求，本发明研制了一套颗粒注入的机构，实现注入颗粒的约束排列，能承受运输、发射过程中振动和冲击，并在空间环境下将颗粒注入到颗粒实验仓内。注入后保持颗粒实验仓的封闭，并显示颗粒已经注入的状态。

本发明提供了一种用于空间科学实验的颗粒注入机构，包括颗粒实验仓100、注入颗粒仓200、弹簧300、推板400、注入颗粒500、快门600、微动开关700、解锁电磁铁800。

所述的颗粒实验仓100为空间颗粒物质实验的容器。其上部开有颗粒注入孔101。在颗粒注入之前，注入孔101被快门600挡住；颗粒注入之后，注入孔101被推板400挡住。

所述的注入颗粒仓200包括仓体202和仓盖203，两者之间用螺纹连接，用螺钉201固定在颗粒实验仓100上部，使仓体202的下孔对准颗粒注入孔101。

所述的快门600通过轴603、轴固定块602、轴固定螺钉601、沉头螺钉604固定在颗粒实验仓100的上部。快门600可绕轴603在一定角度范围内转动。

所述的微动开关700用螺钉702安装于微动开关架701上，并整体安装在颗粒实验仓100的上部。微动开关700上的触点对准解锁电磁铁800上的弹簧定位挡圈801的中心。