[发明专利]一种电推力器推力流量电流联测装置及方法

权利要求书

1.一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于包括电子天平(1)、下屏蔽板(2)、天平称量盘(4)、推力台(5)、侧屏蔽板(7)、前屏蔽板(9)、电荷收集板(11)和升降支架(12)，所述下屏蔽板(2)在中心设有下屏蔽板中心孔(3)，所述推力台(5)在下方设有推力台支脚(6)，所述侧屏蔽板(7)在后方设有升降支架通道(8)；

其中，所述下屏蔽板(2)放置于电子天平(1)上方，所述天平称量盘(4)通过下屏蔽板中心孔(3)与电子天平(1)连接；

其中，所述侧屏蔽板(7)是一个三面结构，与前屏蔽板(9)一起组成四面封闭体；

其中，所述电荷收集板(11)通过绝缘连接器(10)与侧屏蔽板(7)相连；

其中，所述升降支架(12)通过升降支架通道(8)与升降器(13)连接；

其中，所述升降支架(12)行程的上限足以使推力台(5)与天平称量盘(4)脱离接触，升降支架(12)行程的下限足以使推力台(5)与升降支架(12)脱离接触。

2.根据权利要求1所述一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于，所述下屏蔽板(2)采用导电材料，所述侧屏蔽板(7)采用导电材料，所述前屏蔽板(9)采用导电材料，所述绝缘连接器(10)采用绝缘材料，所述电荷收集板(11)采用导电材料。

3.根据权利要求1所述一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于，所述升降支架(12)被放置于推力台(5)下方，所述升降支架(12)由升降器(13)驱动上下移动。

4.根据权利要求1所述一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于，所述绝缘连接器(10)包含绝缘绳索、螺栓、支架、凸台、凹槽。

5.根据权利要求1所述一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于，下屏蔽板(2)、侧屏蔽板(7)和前屏蔽板(9)与大地电势相连，电荷收集板(11)与微纳电流测量仪器相连。

6.根据权利要求1所述一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于，所述电子天平(1)具有内部校准功能。

7.根据权利要求1所述一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于，被测试的电推力器通过带电粒子束流产生推力，电推力器被放置在推力台(5)面上，电推力器产生的带电粒子束流喷向电荷收集板(11)。

8.一种电推力器推力流量电流联测装置的使用方法，采用权利要求1-7任一项所述的一种电推力器推力流量电流联测装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、调节电子天平水平：通过水平仪调节电子天平的水平状态调节器，使得电子天平处于水平状态；

S2、待测电推力器安装：将能够产生带电粒子束流并且通过带电粒子束流产生推力的电推力器放置在推力台(5)面上，推力台(5)放置在天平称量盘(4)面上，电推力器产生的带电粒子束流被配置为喷向电荷收集板(11)，将电推力器与使电推力器正常工作所需要的所有设备连接完毕，工作环境被配置到电推力器要求的状态；

S3、电子天平校准：调节升降支架(12)的高度，使推力台(5)与天平称量盘(4)脱离接触，启动电子天平(1)内部校准功能，完成电子天平的校准；

S4、推力台复位：调节升降支架(12)的高度，使推力台(5)与升降支架(12)脱离接触并且使推力台(5)放置在天平称量盘(4)面上，记录电子天平(1)示数M0；

S5、系统漂移测定：保持电子天平(1)处于工作状态，持续一段时间T1，记录电子天平示数M1；

S6、电推力器工作数据采集：启动电推力器，同时实时记录通过电荷收集板(11)的电流大小和电子天平(1)的示数，得到随时间变化的天平示数曲线Mt，电推力器工作一段时间T2后，关闭电推力器，记录电子天平示数M2；

S7、系统漂移测定：保持电子天平(1)处于工作状态，持续一段时间T1，记录电子天平示数M3；

S8、重复数次步骤S3-S7，直到预期测试全部完成，关闭电推力器，关闭电推力器工作所需要的所有设备，关闭电子天平(1)；

S9、数据处理：电流数据可以通过微纳电流测量仪器直接读出记录，流量数据可以通过公式(M2-M1)/T2-0.5*(M0-M1+M2-M3)/T1得到，推力可以通过Mt减去Mt曲线的下包络线得到。