[发明专利]一种冷气推进器推力测量装置

说明书

本发明公开一种冷气推进器推力测量装置，包括：支架两侧固定，支架中间设有通孔；通气圆筒的一端与支架的通孔密封连接，摆架包括一个对称框架，对称框架中间设有硬质气管，硬质气管的一端与通气圆筒的另一端密封连接；冷气推进器的进气孔连接硬质气管的另一端，通过支架的通孔向冷气推进器供气；冷气推进器的喷气方向与轴线垂直；由于通气圆筒具有弹性，则当冷气推进器的喷气方向与轴线相交时，工作于单摆模式，当冷气推进器的喷气方向与轴线不相交时，工作于扭摆模式；反馈单元反馈摆架的摆动或扭转角度；监测单元根据摆架的摆动或扭转角度、装置的结构参数确定冷气推进器的推力。本发明提升推力测量装置测量结果的精度。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，更具体地，涉及一种冷气推进器推力测量装置。

背景技术

随着人们对空间科学任务和实验的兴趣不断增加，空间探测的需要越来越强烈，同时对卫星的微推进系统要求也越来越高，推力测量装置在冷气推进器的研发过程中具有至关重要的作用。冷气推进器在航天任务中应用广泛，由于微牛级推进器的推力比较小，并且一般推进器气管和电线等连接会对测量造成极大困难，同时微推进器还需要在真空下工作，这导致测量难度比较大。由于冷气推进器的气管连接在侧面，若通过摆系统模式测量冷气推进器的推力，侧面的气管会对测量结果造成一定的偏差。

因此需要研究一种对气管影响不敏感的冷气推进器微推力测量装置来满足日益增长的科技发展需求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有测量冷气推进器推力的装置，由于冷气推进器的气管连接在侧面，会对测量结果造成一定偏差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种冷气推进器推力测量装置，包括：支架、通气圆筒、摆架、冷气推进器、反馈单元以及监测单元；

所述支架的两侧固定，所述支架中间设有通孔，所述通孔用于通气；

所述通气圆筒的一端与支架的通孔密封连接，位于所述支架的下方，所述通气圆筒具有弹性；

所述摆架包括一个对称框架，所述对称框架中间设有硬质气管，所述硬质气管的一端与所述通气圆筒的另一端密封连接，所述摆架位于通气圆筒的下方；所述支架的通孔、通气圆筒以及所述硬质气筒位于同一条轴线上；

所述冷气推进器位于摆架的下方，冷气推进器的进气孔连接所述硬质气管的另一端，通过支架的通孔向冷气推进器供气；所述冷气推进器的喷气方向与所述轴线垂直；由于所述通气圆筒具有弹性，则当所述冷气推进器的喷气方向与所述轴线相交时，所述推力测量装置工作于单摆模式，当所述冷气推进器的喷气方向与所述轴线不相交时，所述推力测量装置工作于扭摆模式；

所述反馈单元设置在所述摆架上面，用于在冷气推进器喷气工作时，反馈所述摆架的摆动角度或扭转角度；

所述监测单元用于根据所述摆架的摆动角度或扭转角度、推力测量装置的结构参数确定所述冷气推进器的推力。

可选地，所述反馈单元包括：两个反射镜；

所述两个反射镜对称固定在摆架的两侧，用于检测摆架的摆动或扭转角度。

可选地，所述反馈单元包括：两个电容极板和电容位移传感电路；

所述两个电容极板对称固定在摆架的两侧，所述电容位移传感电路用于通过电容极板的位置变化监测摆架的位移。

可选地，所述通气圆筒包括上固定圆环、中间圆筒以及下固定圆环；

所述上固定圆环和下固定圆环分别固定在中间圆筒的上下两端；

所述通气圆筒的上固定圆环与支架的通孔密封连接；

所述通气圆筒的下固定圆环与硬质气管的一端密封连接；

所述中间圆筒为弹性部件；