[发明专利]一种月球土壤采集装置及模拟采集装置

权利要求书

1.一种月球土壤的采集装置，其特征在于：包括气体调节与测量模块，月壤采集、开挖与输送模块以及数据采集与控制模块，所述气体调节与测量模块分别与所述数据采集与控制模块以及所述月壤采集、开挖与输送模块相连，所述气体调节与测量模块接受所述数据采集与控制模块的控制为所述月壤采集、开挖与输送模块进行配气以提供动力，所述月壤采集、开挖与输送模块用于月壤的开挖和运输以及收集。

2.根据权利要求1所述的月球土壤的采集装置，其特征在于：所述数据采集与控制模块包括计算机（21）、可编程控制器（23）、A/D及D/A转换模块（24）以及控制开关（25），A/D及D/A转换模块（24）插至可编程控制器（23）上；可编程控制器（23）经由数据线与计算机（21）连接；控制开关（25）与可编程控制器（23）连接。

3.根据权利要求2所述的月球土壤的采集装置，其特征在于：所述气体调节与测量模块包括依次连接的气体钢瓶（8）、双极调压阀（9）、精密调压阀（10）、气体质量流量计（11）、节流阀（12）以及电磁脉冲阀（13），所述气体钢瓶（8）作为气源使用，其内装有压缩气体，所述双极调压阀（9）用于粗调气体钢瓶（8）提供的气体压力值；所述精密调压阀（10）用于微调经过双极调压阀（9）调制的气体压力值，所述气体质量流量计（11）用来测量从精密调压阀（10）出来的气体的压力值与气体质量流量，并经由数据线将测量信息传输到计算机（21）处理；所述节流阀（12）用来控制从气体质量流量计（11）出来的气体流量；所述电磁脉冲阀（13）通过电线及控制开关（25）与可编程控制器（23）连接，所述插有A/D及D/A转换模块（24）的可编程控制器（23）控制电磁脉冲阀（13）进行脉冲形式，控制开关（25）控制电磁脉冲阀（13）的开闭。

4.根据权利要求3所述的月球土壤的采集装置，其特征在于：所述月壤采集、开挖与输送模块包括挖掘管（14）、集土箱（18）、连接所述挖掘管（14）与所述集土箱（18）的输土软管（17）以及进气通道，所述进气通道一端经由软管与所述电磁脉冲阀（13）相连，用以接受所述气体调节与测量模块提供的气体，另一端设于所述挖掘管（14）上以为所述月壤采集、开挖与输送模块进行配气，所述输土软管（17）为土壤提供运动通道，所述集土箱（18）用于收集月壤。

5.根据权利要求3所述的月球土壤的采集装置，其特征在于：所述气体调节与测量模块中，所述精密调压阀（10）、气体质量流量计（11）、节流阀（12）、电磁脉冲阀（13）均设有气体快速接头，四者通过软管依次连接，所述双极调压阀（9）通过螺丝拧在气体钢瓶（8）上，精密调压阀（10）的另一端也通过螺丝连接在双极调压阀（9）上；

或，优选的，所述气体调节与测量模块中，所述的气体质量流量计（11）的读数时间在10ms以内；

或，优选的，所述气体调节与测量模块中，所述的电磁脉冲阀（13）具有20ms以内的响应时间和5次/秒以上的动作频率。

6.根据权利要求4所述的月球土壤采集装置，其特征在于：所述月壤采集、开挖与输送模块中，所述进气通道包括配气环箍（16）以及若干进气管（15），所述配气环箍（16）粘附在挖掘管（14）中间段的管壁外侧，所述配气环箍（16）外侧对应所述连接电磁脉冲阀（13）的软管开有一小孔，所述配气环箍（16）内侧对应所述进气管（15）开有若干小孔，所述进气管（15）沿挖掘管（14）内管壁布置，进气管（15）底部高于挖掘管底部3-5cm；

或，所述进气通道包括配气环箍（16）以及设于挖掘管（14）管壁下端的若干钻孔，所述配气环箍（16）粘附在挖掘管（14）下端的管壁外侧，所述配气环箍（16）外侧对应所述连接电磁脉冲阀（13）的软管开有一小孔，所述配气环箍（16）内侧对应所述钻孔开有若干小孔；

或，优选的，所述月壤采集、开挖与输送模块中，所述输土软管（17）的两端分别通过金属卡箍套与挖掘管（17）和集土箱（18）相连；

或，优选的，所述月壤采集、开挖与输送模块中，所述挖掘管（14）直径为2cm-20cm；

或，优选的，所述月壤采集、开挖与输送模块还包括过滤器（19）以及布袋除尘器（20）以用来分离月壤和气体，所述过滤器（19）经由螺栓固定在所述集土箱（18）上，所述布袋除尘器（20）两端开口，套住所述过滤器（19）设置。