[实用新型]一种带电粉尘测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电荷测量装置技术领域，尤其涉及一种适合于测量月球表面的带电粉尘参数的测量系统。

背景技术

在带电月球粉尘地面模拟实验过程中，需要得到带电粉尘环境数据，即需要得到单位时间内和单位面积上降落的粉尘的质量以及电量。带电粉尘静电测量由于外界电场的作用，将对测量结果产生影响，因此在测量过程中需要进行静电屏蔽。目前市场上现有的静电电压计，大体上分为两种类型：非接触式静电计和接触式静电计。非接触式静电计一般对于测试距离有严格要求，应用范围较窄。而接触式静电计也无法直接测得粉尘在容器或管道内运行时产生的电荷量。除此之外，使用上述两种静电计无法测得单位时间内和单位面积上降落的粉尘质量以及电量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带电粉尘测量系统，所述系统能够测量出单位时间内和单位面积上降落的粉尘质量以及电量，从而降低在实验过程中带电粉尘对测量结果的影响。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种带电粉尘测量系统，其特征在于包括电子天平、电量测试仪和带电粉尘承接装置，所述带电粉尘承接装置包括金属底座、金属外筒、绝缘底座、金属内桶和金属盖板，所述金属外筒可拆卸的固定在所述金属底座上，所述绝缘底座固定在所述金属外筒内，金属内桶位于所述绝缘底座上，金属盖板将所述金属外筒的上部开口封闭，在所述金属底座上设有导电金属杆，导电金属杆的一端与金属内桶直接接触，导电金属杆的另一端通过导线与电量测试仪连接，导电金属杆通过屏蔽接头固定在所述金属底座上。

进一步的：所述带电粉尘承接装置还包括内径与金属内桶的内径相同且能够放置在金属外筒上部开口的金属圆环。

进一步的：所述带电粉尘承接装置还包括通过步进电机支架固定在金属底座上的步进电机，所述步进电机通过导线与步进电机控制系统连接，所述步进电机的输出端与金属盖板固定连接。 

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：首先利用电子天平测得可拆卸金属外筒及其内部部件包括金属内桶、金属圆环及绝缘底座的总质量，固定好可金属外筒，将其置于带电粉尘环境，通过步进电机控制系统设定好金属盖板的打开时间t，并记录。启动步进电机，步进电机打开金属盖板，带电粉尘降落到金属内桶中，开盖时间到达后通过步进电机将金属盖板关闭，使带电粉尘不再落入金属内桶中，通过电量测试仪测得金属内桶内的电荷量Q。取下金属外筒利用电子天平测量落粉后的总质量，减去落粉前的质量得到落入金属内桶中的粉尘质量m。测量金属内桶的内径得到金属内桶口面积s。利用公式Q/s.t即可得到单位时间单位面积粉尘电量，利用公式m/s.t即可得到单位时间单位面积降落粉尘质量，从而得到带电粉尘环境参数，从而降低在实验过程中带电粉尘对测量结果的影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：1、金属底座 2、金属外筒 3、绝缘底座 4、金属内桶 5、金属盖板 6、导电金属杆 7、屏蔽接头 8、电量测试仪 9、金属圆环 10、步进电机支架 11、步进电机 12、步进电机控制系统。

具体实施方式

如图1所示，一种带电粉尘测量系统，包括电子天平、电量测试仪8和带电粉尘承接装置，所述带电粉尘承接装置包括金属底座1、金属外筒2、绝缘底座3、金属内桶4和金属盖板5。所述金属外筒2可拆卸的固定在所述金属底座1上，所述绝缘底座3固定在所述金属外筒2内，金属内桶4位于所述绝缘底座3上，金属盖板5将所述金属外筒2的上部开口封闭，在所述金属底座1上设有导电金属杆6，导电金属杆6的一端与金属内桶4直接接触，导电金属杆6的另一端通过导线与电量测试仪8连接，导电金属杆6通过屏蔽接头7固定在所述金属底座1上。进一步的为了增加测量的准确性，所述带电粉尘承接装置还包括内径与金属内桶4的内径相同且能够放置在金属外筒2上部开口的金属圆环9。为了增加所述系统的自动化程度，所述带电粉尘承接装置还包括通过步进电机支架10固定在金属底座1上的步进电机11，所述步进电机11通过导线与步进电机控制系统12连接，所述步进电机11的输出端与金属盖板5固定连接。 

测量原理：首先利用电子天平测得可拆卸金属外筒及其内部部件包括金属内桶、金属圆环及绝缘底座的总质量，固定好可金属外筒，将其置于带电粉尘环境，通过步进电机控制系统设定好金属盖板的打开时间t，并记录。启动步进电机，步进电机打开金属盖板，带电粉尘降落到金属内桶中，开盖时间到达后通过步进电机将金属盖板关闭，使带电粉尘不再落入金属内桶中，通过电量测试仪测得金属内桶内的电荷量Q。取下金属外筒利用电子天平测量落粉后的总质量，减去落粉前的质量得到落入金属内桶中的粉尘质量m。测量金属内桶的内径得到金属内桶口面积s。利用公式Q/s.t即可得到单位时间单位面积粉尘电量，利用公式m/s.t即可得到单位时间单位面积降落粉尘质量，从而得到带电粉尘环境参数，从而降低在实验过程中带电粉尘对测量结果的影响。