[发明专利]一种适用于微小推力测量系统的电功率传输装置

说明书

本发明提供一种适用于微小推力测量系统的电功率传输装置，包括液态金属导电盘、金属柱导电盘。金属柱导电盘设置在液态金属导电盘上方，液态金属导电盘上表面设有数个液态金属池，液态金属池内设有液态金属，金属柱导电盘上设有数对金属柱，金属柱的位置与液态金属导电盘上液态金属池的位置相对应，每对金属柱一端穿过金属柱导电盘，并设置于金属柱导电盘上表面，另一端浸入到液态金属导电盘相应的液态金属池中，金属柱可与液态金属池发生相对位移，液态金属导电盘和金属柱导电盘的材质为绝缘材料。本发明提供的电功率传输装置，可消除推力器供电电缆带来的干扰力矩，提高微小推力测量精确程度。

技术领域

本发明属于力的测量技术领域，涉及一种适用于微小推力测量系统的电功率传输装置。

背景技术

微小推力测量系统是测量微小推力器推力性能的装置。微小推力测量系统通常采用水平扭摆型、吊摆型、倒摆型和水平型等力学结构，这些力学结构基本由动架和静架组成，测试对象微小推力器安装在动架上，在微小推力器的推力作用下，动架绕某一轴旋转，通过旋转的角度反算推力大小。微小推力器的推力通常在百毫牛量级、几十毫牛量级和毫牛量级以下，如此小的推力测量具有挑战性，容易受干扰，尤其是推力器供电电缆带来的干扰力矩难以消除。

(微波推力器独立系统的三丝扭摆推力测量，杨涓等，推进技术，2016，37(2)：362-371)中记载，利用扭摆推力测量装置对微波推力器进行测试时发现，推力测量结果主要是连接电线所产生的干扰力。因此利用微小推力测量系统测量微小推力器的推力时，有必要寻找一种无附加干扰力矩的电功率传输方法。

发明内容

推力测量装置动架上的测试对象通常需要进行供电，利用电源(通常布置在推力测量装置之外)通过导线给测量对象供电，这样推力测量装置的动架和静架之间就存在导线等线缆，动架运动时，这些线缆会带来附加力矩，而且该附加力矩与线缆的粗细、线缆的摆放位置、动架运动速度和角度都有关系，推力测量精度受到很大影响。

本发明的技术目的：为解决上述技术问题，利用液态金属导电性强且阻力微弱的特性，为微小推力测量系统的测试对象供电时，提供无附加力矩干扰的电功率传输。

本发明的具体技术方案为提供一种适用于微小推力测量系统的电功率传输装置，包括液态金属导电盘、金属柱导电盘，金属柱导电盘设置在液态金属导电盘上方，液态金属导电盘上表面设有数个液态金属池，液态金属池内设有液态金属，金属柱导电盘上设有数对金属柱，金属柱的位置与液态金属导电盘上液态金属池的位置相对应，金属柱导电盘上的每对金属柱一端穿过金属柱导电盘，并设置于金属柱导电盘上表面，另一端浸入到液态金属导电盘相应的液态金属池中，金属柱可与液态金属池发生相对位移，液态金属导电盘和金属柱导电盘的材质为绝缘材料，金属柱的材质为导电材料。

进一步，推力测量系统动架的转轴垂直穿过液态金属导电盘、金属柱导电盘，使液态金属导电盘与金属柱导电盘绕推力测量系统动架的转轴可发生相对位移。

进一步，液态金属导电盘设置在推力测量系统静架上，双绞线将功率源与液态金属导电盘上的液态金属相连，金属柱导电盘和负载设置在推力测量系统动架上，双绞线将负载与金属柱设置于金属柱导电盘上表面的部分相连。

进一步，液态金属导电盘设置在推力测量系统静架上，在液态金属导电盘设置数对接线柱，接线柱的材质为导电材料，接线柱一端穿过液态金属池的侧壁与液态金属连接，另一端设置在液态金属导电盘侧壁，并利用双绞线与功率源相连，金属柱导电盘和负载设置在推力测量系统动架上，双绞线将负载与金属柱设置于金属柱导电盘上表面的部分相连。

进一步，液态金属可以为液态镓基金属。

进一步，在金属柱导电盘上方设置防护盖板，推力测量系统动架的转轴垂直穿过防护盖板，防护盖板材质为绝缘材料。

进一步，液态金属导电盘和金属柱导电盘均为圆盘状，液态金属池相对于液态金属导电盘圆心均匀对称分布；金属柱相对于金属柱导电盘圆心均匀对称分布。