[发明专利]一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置

权利要求书

1.一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：包括底板、定架、动架、弹性轴组件、推力器安装平台、锁定限位组件、电磁反馈组件、在线标定组件；所述定架与所述底板固接，所述动架通过所述弹性轴组件安装在所述定架上，被测霍尔推力器通过所述推力器安装平台安装在所述动架上；所述锁定限位组件连接所述动架，实现所述动架的锁定和限位；所述电磁反馈组件连接所述动架，实现所述动架摆动位移的测量；所述在线标定组件的标准质量砝码通过细线栓连至所述动架。

2.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：所述在线标定组件包括支撑架、竖直位移滑台、若干标准质量砝码、砝码盒、定滑轮，所述定滑轮安装在所述支撑架的一端，所述支撑架的另一端连接至所述竖直位移滑台；所述标准质量砝码采用细线栓连，悬挂在所述定滑轮下方，细线经过所述定滑轮将另一端栓连在所述动架上；所述砝码盒固定在所述竖直位移滑台的移动平台上。

3.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：所述锁定限位组件包括水平位移滑台、圆柱形销钉、等腰三角形凹槽，所述水平位移滑台通过支撑件固定在所述底板上，所述圆柱形销钉的下端固定在所述水平位移滑台的移动平台上，所述圆柱形铝制销钉的上端竖直插入所述等腰三角形凹槽内，所述等腰三角形凹槽固定在所述动架上。

4.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：所述电磁反馈组件包括位移传感器、动子钕铁硼永磁铁、定子线圈，所述位移传感器通过定子线圈支撑件安装在所述底板上，所述动子钕铁硼永磁铁为四块强磁铁，上下各两块，分别固定在导磁外壳内部，所述导磁外壳安装在所述动架上，所述定子线圈固定在所述支撑件的最上端，插入上方和下方所述动子钕铁硼永磁铁的缝隙中。

5.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：所述弹性轴组件包括两个竖直平行的连接长铝板、两个水平的连接方铝板、两个弹性枢轴，所述连接长铝板的顶部和底部分别与两个所述连接方铝板固接，所述连接方铝板中心均开有圆柱形凹槽，将两个所述弹性枢轴的一端分别卡死至所述圆柱形凹槽内，两个所述弹性枢轴的另一端分别卡死在所述定架的圆柱形凹槽内与所述底板的圆柱形凹槽内，所述动架穿过两个所述连接长铝板，并分别与两个所述连接长铝板的中心处连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：所述动架为一个铝制横梁，与所述弹性轴组件的两个竖直平行的连接长铝板中间位置连接，所述动架的一端固接配重，所述动架的另一端固接所述推力器安装平台。

7.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：所述定架包括两块竖直平行布置的长铝板，所述长铝板下端连接至所述底板，所述长铝板最上端通过方铝板进行固定，所述方铝板中心位置处开有圆柱形凹槽，用于卡死固定所述弹性轴组件。

8.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：还包括气路组件，所述气路组件包括若干进气管、若干气路安装夹，所述进气管通过所述气路安装夹分别固定在所述动架推力器端上方以及所述定架靠近中心处上方，所述进气管通过三通安装至推力器的进气口，所述三通的另外一路通过引管引至压力传感器，所述压力传感器固定在所述动架上。

9.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：还包括PID反馈控制电路，推力器点火工作时的推力使得所述动架产生小幅度摆动，所述动架摆动位移与推力大小呈正比，位移传感器将测量得到的所述动架摆动位移信号输入至所述PID反馈控制电路，所述PID反馈控制电路计算后输出电流信号，经功率放大器处理后将电流通入所述电磁反馈组件的定子线圈，定子线圈产生电磁反馈力与所述动架上的推力平衡，使得所述动架始终位于提前设定的平衡位置。

10.根据权利要求1所述的一种具有在线标定和锁死功能的微小推力测量装置，其特征在于：还包括电路控制箱，所述电路控制箱包含PID反馈控制电路、功率放大器、竖直位移滑台和水平位移滑台的步进电机控制器，将动架位移信号、PID反馈信号、滑台控制信号集成至所述电路控制箱处理，将所述电路控制箱放置在真空舱外部，即可实现在真空舱外操作所述电路控制箱，实时在线地锁死、解锁、标定微小推力测量装置以及测试推力；所述电路控制箱还具有设定所述动架平衡位置的功能。