[发明专利]一种高承载低损耗惯量式超导磁悬浮微小力测量装置

摘要

本发明公开了一种高承载低损耗惯量式超导磁悬浮微小力测量装置，包括制冷机、冷屏、样本架、超导阵列、转接法兰、安装平台、支架、真空罩、永磁浮台、转速传感器、阻尼器和电磁轴承；真空罩为制冷机提供必要的真空工作条件，两级GM制冷机对超导阵列进行冷却，使其温度远低于临界温度，大大提高其超导性能从而提高悬浮稳定性；采用电磁轴承进行卸载，超导轴承提供水平约束力，维持悬浮稳定；测量时，整个被测推力系统处于悬浮支撑状态，彻底消除了推力器自重、推进剂及电力供应过程中的内力干扰，实现了微小力的精确测量。

主权项

1.一种高承载低损耗惯量式超导磁悬浮微小力测量装置，其特征在于，包括制冷机、冷屏、样本架、超导阵列、转接法兰、安装平台、支架、真空罩、永磁浮台、转速传感器、阻尼器和电磁轴承。/n制冷机位于系统下部，对冷屏及样本架进行持续冷却；样本架包括上下两部分，上半部设有方形槽，用于放置超导阵列；下半部设有沉孔，通过螺钉与二级冷头固定连接，超导阵列采用六方YBCO高温超导块材，水平放置于样本架方形槽内。/n转接法兰为柱状圆盘，通过螺钉与制冷机、真空罩及安装平台固定连接。/n真空罩为柱状圆筒，底部为法兰圆盘，通过螺钉与转接法兰固定连接，真空罩、转接法兰、制冷机冷头、超导阵列均保持同轴。/n安装平台为包括上下两层平板，中心位置设有圆形通孔，上层板设有螺纹孔阵列，制冷机下半部穿过中心通孔，平放于安装平台上，通过转接法兰与其固定连接；/n支架固定于安装平台上，位于系统外围，用于固定电磁铁、阻尼器等结构；/n永磁浮台位于真空罩上方，为圆柱体结构，包括聚磁铁环、永磁环、磁屏蔽圆盘、铝背板和负载平台。铝背板为柱状圆筒，中间设有圆槽，顶部设有螺纹孔；两个永磁圆环同轴固定于铝背板圆槽内；永磁圆环之间及内外两侧各有一个聚磁铁环；磁屏蔽圆盘同轴固定在铝背板外部平面；负载平台固定连接于磁屏蔽板上，用于固定被测推力器。/n阻尼器位于永磁浮台上方，包括阻尼线圈和减速铜板，减速铜板通过竖直连杆同轴固定于永磁浮台上方，阻尼线圈位于减速铜板上方边缘处，通过水平连杆固定在支架上。/n转速传感器位于减速铜板的下方边缘处，通过水平连杆固定在支架上。/n电磁轴承位于阻尼器上方，包括电磁铁和悬浮铁板，悬浮铁板通过竖直连杆同轴固定于减速铜板上方，电磁铁位于悬浮铁板正上方，通过水平连杆固定在支架上。/n