[发明专利]一种用于空间电场探测仪高均匀涂层的喷涂装置及喷涂方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天器喷涂工艺领域，尤其涉及一种用于空间电场探测仪高均匀涂层的喷涂装置。 

背景技术

空间电场测量能为地球物理场研究、地震监测、电波传播、雷暴监测等应用领域提供准确的基础数据和背景，提高对重大自然灾害的监测预警与评估能力，而且可以为空间天气研究、日地物理研究、气象预报等领域提供观测数据,并为航天活动提供空间电磁环境状态数据；同时对我国空间电磁安全也有重要意义。电场探测仪是用于空间电场测量的仪器。要达到较高的电场测量精度，对电场探测仪传感器表面涂层的均匀性提出了很高的要求。国外已经有多颗卫星搭载了空间电场探测仪，国内电场仪尚处于研制阶段。 

空间电场探测仪的传感器表面涂层(DAF 213)的均匀性对测量精度影响较大，采用手工喷涂的方式难以实现均匀喷涂，而且手工喷涂工艺不稳定，不同的传感器之间不具有一致性，因此需要采用工艺稳定的喷涂方法实现均匀喷涂。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于空间电场探测仪高均匀涂层的喷涂装置，可实现电场探测仪表面涂料的高均匀喷涂。 

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的： 

一种用于空间电场探测仪高均匀涂层的喷涂装置，其中，球形的电场探测仪(12)的表面的两端沿一条直径方向各固定有一根短杆(7)，该喷涂装置包括喷枪(2)、机械臂(1)、匀化板(3)、支撑杆(4)、轴承(6)、轴承安装支架(8)、电机(11)、电机安装支架(10)和底板(13)； 

所述匀化板(3)上设有沿长度方向和沿宽度方向均对称的长条形开口(9)，开口(9)的两端为矩形，开口(9)的中间部分向里侧凹陷；开口(9)的中间部分的长度与电场探测仪(12)上两根短杆(7)近端的距离一致；所述开口(9)的长度至少等于两根短杆(7)远端的距离； 

所述电机安装支架(10)和轴承安装架(8)均固定于底板(13)上，电机(11)安装在电机安装架(10)上，所述轴承(6)安装在轴承安装支架(8)上；电场探测仪(12)的其中一根短杆(7)与电机(11)的输出轴固定连接，另一根短杆(7)与轴承(6)活动连接，所述匀化板(3)通过支撑杆(4)固定于电场探测仪(12)的正上方，匀化板(3)的开口(9)与两根短杆(7)对应，且开口(9)中心与电场探测仪(12)球心处于同一条竖直线上；喷枪(2)固定在机械臂(1)上并置于匀化板(3)上方，其喷口竖直向下，喷口正对匀化板(3)的开口，喷枪(2)在机械臂(1)带动下沿开口(9)长度方向上以固定高度周期性匀速运动。 

所述开口(3)中间部分沿长度方向的两条边界的曲线方程为：其中，y轴沿开口(7)的宽度方向，x轴沿开口(7)的长度方向，k为常数，ρ(x)表示喷枪(2)喷出的涂料沿x轴的密度分布。 

所述开口(9)的中间部分最大宽度保证喷枪(2)喷出的涂料束外围干燥部分不会喷涂到电场探测仪(12)的表面上。 

一种基于上述喷涂装置的喷涂方法，其特征在于，打开喷枪(2)的喷嘴开始喷射涂料，然后控制机械臂(1)带动喷枪(2)沿开口(9)长度方向上以固定高度周期性匀速运动，同时控制所述电机(11)带动电场探测仪(12)匀速转动，对电场探测仪(12)进行喷涂。 

本发明具有如下有益效果： 

(1)、本发明通过在喷枪与电场探测仪之间设置匀化板，并设置匀化板开 口的形状，使得喷枪在电场探测仪上喷涂的涂料更均匀； 

(2)、本发明的喷涂装置结构简单，容易实现； 

(3)、本发明中的涂料浓度、喷枪高度、喷枪出料速度、匀化板与喷枪距离、匀化板与电场探测仪的距离都是可以固化的量，改变匀化板开口的形状即可保证电场探测仪表面喷涂的均匀性，因此本发明的喷涂装置工艺稳定，重复性好，涂层质量高；还适用与其他具有旋转对称性工艺件的喷涂料。 

附图说明

图1为本发明的电场探测仪涂层喷涂装置的结构示意图。 

图2为本发明的匀化板结构示意图。 

图3为本发明的匀化板开口与电场探测仪尺寸及位置关系示意图； 

图4为本发明的电场探测仪与匀化板开口微元分析图； 

图5为本发明的传感器涂层厚度测量选点图； 

图6为本发明的第一匀化板的涂层厚度分布图； 

图7为本发明的第二匀化板的涂层厚度分布图。