[发明专利]一种用于太空微重力环境的小质量测量系统

权利要求书

1.一种用于太空微重力环境的小质量测量系统，所述小质量为200g～5000g的质量范围，其特征在于，该测量系统包括支架、导向机构、水平弹簧振子和传感单元，其中：

所述支架(1)具有底板和处于底板水平两侧的侧板，并共同构成框架结构以作为其他元件的安装载体；

所述导向机构水平悬挂在支架(1)的两个侧板之间，并且它的两端分别通过堵头(4)与所述侧板相连；所述堵头(4)呈端部倒圆处理的圆柱体结构，并在端部的外表面上各自加工有外螺纹；

所述水平弹簧振子包括作为待测量对象的小质量物体(7)、以及分别连接在小质量物体(7)水平两侧的两个相同弹簧也即第一弹簧(5)和第二弹簧(6)，由此共同构成可沿着水平方向作简谐振动的弹簧振子结构；该水平弹簧振子整体套设在所述导向机构上，并且第一弹簧(5)和第二弹簧(6)两者的部分簧丝各自与所述堵头(4)上的外螺纹相啮合；

所述传感单元包括安装在支架(1)底板上的霍尔传感器(8)和设置在小质量物体(7)上的磁极(9)，并用于对所述水平弹簧振子执行简谐振动的运动周期进行测量。

2.如权利要求1所述的用于太空微重力环境的小质量测量系统，其特征在于，上述测量系统基于以下公式执行对小质量物体的质量测量：

m+m03[1+115(m0m)-163(m0m)2+114725(m0m)3]=14π2T2k]]>

其中，m表示作为待测量对象的小质量物体的质量，单位为kg；m₀表示所述水平弹簧振子中两个弹簧的总质量，单位为kg；T表示所述水平弹簧振子执行简谐振动的运动周期，单位为秒；k表示所述水平弹簧振子中两个弹簧的劲度系数之和。

3.如权利要求1或2所述的用于太空微重力环境的小质量测量系统，其特征在于，所述导向机构譬如由空气轴承(2)和设置其上的直线导轨(3)共同组成。

4.如权利要求1-3任意一项所述的用于太空微重力环境的小质量测量系统，其特征在于，所述小质量物体(7)与第一弹簧(5)、第二弹簧(6)相连的部位同样加工成堵头结构，该堵头结构呈端部倒圆处理的圆柱体，并在端部的外表面上各自加工有外螺纹，由此与第一弹簧(5)和第二弹簧(6)两者的部分簧丝分别相啮合。

5.如权利要求4所述的用于太空微重力环境的小质量测量系统，其特征在于，上述测量系统还包括中央处理单元，该中央处理单元用于对所述传感单元所测得的数据进行计算处理，并输出至显示单元予以输出。