可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，包括記錄板、軟磁記錄材料微粒、加熱板和支架。記錄板上涂有低軟化點(diǎn)或低熔點(diǎn)，但常溫下為固體的記錄層。加熱板安裝在支架上，加熱板上布有加熱以及震動(dòng)裝置。記錄時(shí)軟磁記錄材料在記錄前均勻撒布在記錄板上，軟磁記錄材料在電推力器電磁場(chǎng)和加熱板震動(dòng)作用下按磁感應(yīng)線形狀排布，然后加熱板加熱記錄板，使記錄層軟化變成液態(tài)，軟磁記錄材料便在重力作用下嵌入到記錄層中，記錄層冷卻固化后就可視化記錄并保存了磁感應(yīng)線形狀。本發(fā)明具有測(cè)量方便，記錄形式直觀，可用于安裝在測(cè)試工位上的電推力器磁感應(yīng)線形狀測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天器電推力器的靜態(tài)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線形狀的可視化測(cè)量，適用于霍爾推力器、離子推力器等在研制和產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)的磁感應(yīng)線形狀測(cè)量，以檢驗(yàn)磁感應(yīng)線形狀設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。
【背景技術(shù)】
[0002]目前衛(wèi)星、深空探測(cè)器等航天器已廣泛使用高比沖的電推力器。正確的磁感應(yīng)線形狀和強(qiáng)度設(shè)計(jì)是霍爾推力器、離子推力器等電推力器高效工作的前提。磁場(chǎng)測(cè)量是用于檢驗(yàn)磁場(chǎng)設(shè)計(jì)效果的重要途徑。目前電推力器磁場(chǎng)一般采用安裝在移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的磁強(qiáng)計(jì)進(jìn)行測(cè)量，磁強(qiáng)計(jì)通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)到被測(cè)區(qū)域內(nèi)某一坐標(biāo)，測(cè)量在該坐標(biāo)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，通過(guò)測(cè)量被測(cè)區(qū)域內(nèi)不同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，再通過(guò)軟件將這些離散點(diǎn)上的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合和圖形化處理，即可獲得該測(cè)量區(qū)域的磁感應(yīng)線形狀和強(qiáng)度分布。
[0003]這種磁感應(yīng)線形狀測(cè)量方式，存在如下問(wèn)題:
[0004](1)需要對(duì)測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度和坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行處理才能得到磁感應(yīng)線形狀圖，不直觀；
[0005](2)需要采用復(fù)雜的三維磁場(chǎng)測(cè)量裝置；
[0006](3)測(cè)得的是離散坐標(biāo)下的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，如果測(cè)量步距過(guò)大，可能會(huì)遺漏掉重要的磁感應(yīng)線形狀特征；
[0007](4)需要將電推力器放置到三維磁場(chǎng)測(cè)量裝置上才能進(jìn)行測(cè)量，難以用于安裝在真空艙內(nèi)，進(jìn)行點(diǎn)火和性能實(shí)驗(yàn)前后的電推力器的在位磁感應(yīng)線形狀測(cè)量，因此難以及時(shí)反應(yīng)電推力器在試驗(yàn)前后的磁感應(yīng)線形狀變化情況；
[0008](5)為了避免磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量時(shí)誤碰到電推力器，造成電推力器或磁強(qiáng)計(jì)損壞，測(cè)量時(shí)需要留出足夠的安全距離，因此可能會(huì)漏測(cè)掉靠近推力器壁面的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，造成測(cè)得的磁感應(yīng)線形狀不完整。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明提供的一種可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，括記錄板、軟磁記錄材料微粒、加熱板、支架；
[0011]記錄板上涂有低軟化點(diǎn)或低熔點(diǎn)(例如40?1001 )，但常溫下為固體的記錄層，記錄層上撒布有軟磁記錄材料微粒；所述低軟化點(diǎn)，是指軟化點(diǎn)不超過(guò)記錄板但高于室溫；所述低熔點(diǎn)，是指熔點(diǎn)不超過(guò)記錄板但高于室溫；
[0012]記錄板放置在加熱板上，加熱板由支架支撐；
[0013]加熱板上設(shè)置有加熱裝置、震動(dòng)裝置；
[0014]震動(dòng)裝置用于使記錄板小幅度振動(dòng)，使軟磁記錄材料微粒重新排布，記錄電推力器磁感應(yīng)線形狀；
[0015]加熱裝置用于將記錄板上的記錄層熔化或軟化，使軟磁記錄材料微粒在重力的作用下沉浸到熔化或軟化的記錄層中，待軟磁記錄材料微粒充分排列和沉浸到記錄層中后停止加熱，使記錄板恢復(fù)常溫。
[0016]優(yōu)選地，軟磁記錄材料微粒為鐵粉。
[0017]優(yōu)選地，軟磁記錄材料微粒為鐵屑或鐵粉。
[0018]優(yōu)選地，記錄層顏色不同于軟磁記錄材料微粒，記錄層由加熱板加熱后，溫度升高至軟化溫度或熔點(diǎn)，由固體變?yōu)榱髻|(zhì)，記錄板上安放的記錄磁感應(yīng)線形狀的軟磁記錄材料微粒會(huì)在重力作用下陷入流質(zhì)中，當(dāng)記錄層溫度恢復(fù)到室溫后，軟磁記錄材料微粒就被固化在記錄層中，起到可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的作用。
[0019]優(yōu)選地，加熱裝置為布置在加熱板內(nèi)部的加熱用的雙絞加熱絲或者水管，通過(guò)加熱絲通電或給水管通熱水的方式進(jìn)行加熱，使加熱板溫度升高，并將熱量傳給記錄板，從而使記錄層變?yōu)榱髻|(zhì)。
[0020]優(yōu)選地，記錄層的材料為52號(hào)或54號(hào)石蠟。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0022](1)裝置簡(jiǎn)單易用，記錄形式直觀，直接獲得磁感應(yīng)線形狀圖形；
[0023](2)記錄的磁感應(yīng)線形狀可長(zhǎng)期保存；
[0024](3)記錄的磁感應(yīng)線形狀以記錄板為載體，便于和同一電推力器的其他工況或設(shè)計(jì)方案的磁感應(yīng)線形狀圖進(jìn)行比較；
[0025](4)可用于安裝在真空測(cè)試設(shè)備中的電推力器的磁感應(yīng)線形狀的測(cè)量，如在不拆卸電推力器的前提下，進(jìn)行電推力器點(diǎn)火和性能實(shí)驗(yàn)前后的磁感應(yīng)線形狀測(cè)量，及時(shí)反應(yīng)電推力器在試驗(yàn)前后的磁感應(yīng)線形狀變化情況；
[0026](5)記錄時(shí)不存在移動(dòng)部件，不會(huì)誤碰到電推力器，安全可靠；
[0027](6)記錄時(shí)記錄板可緊靠電推力器壁面，可測(cè)量靠近電推力器壁面的磁感應(yīng)線形狀數(shù)據(jù)，確保磁感應(yīng)線形狀的完整性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0028]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0029]圖1為可視化記錄并保存磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置。
[0030]圖2為記錄前已撒布磁記錄材料的記錄板。
[0031]圖3為記錄裝置放置到電推力器內(nèi)部，準(zhǔn)備進(jìn)行磁感應(yīng)線形狀記錄的狀態(tài)。
[0032]圖4為已經(jīng)可視化記錄并保存磁感應(yīng)線形狀的記錄板。
[0033]圖5為記錄裝置已完成磁感應(yīng)線形狀的可視化和保存的狀態(tài)。
[0034]圖6為采用雙絞加熱絲進(jìn)行加熱的加熱板。
[0035]圖7為采用熱水進(jìn)行加熱的加熱板。
[0036]圖8為采用震動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)震動(dòng)的加熱板。
[0037]圖中:
[0038]1一可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置；
[0039]2—記錄板；
[0040]3—軟磁記錄材料微粒；
[0041]4—加熱板；
[0042]5—支架；
[0043]6—電推力器；
[0044]7一記錄板基板；
[0045]8—記錄層；
[0046]9一加熱板基板；
[0047]10—雙絞加熱絲；
[0048]11 一加熱板的加熱水管；
[0049]12—加熱板震動(dòng)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0051]本發(fā)明為一種用于可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，主要結(jié)構(gòu)包括記錄板2、軟磁記錄材料微粒3、加熱板4和支架5。軟磁記錄材料微粒3撒布在記錄板2上，記錄板2上涂有低軟化點(diǎn)或低熔點(diǎn)，但常溫下為固體(如石蠟)的記錄層。加熱板4安裝在支架5上，加熱板4上布有加熱用的雙絞加熱絲或水管，以及震動(dòng)裝置，通過(guò)加熱絲通電或給水管通熱水的方式進(jìn)行加熱，因此不會(huì)產(chǎn)生足以改變電推力器磁感應(yīng)線形狀分布的磁場(chǎng)，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。記錄板用于放置軟磁記錄材料微粒并利用軟磁記錄材料微粒顯示、可視化保存點(diǎn)推力器磁感應(yīng)線形狀。在記錄裝置放置到測(cè)試區(qū)域后，震動(dòng)裝置以一定頻率和較小幅度震動(dòng)加熱板和記錄板，使記錄板上的軟磁記錄材料微粒在磁場(chǎng)和震動(dòng)的作用下重新排布，以顯示磁感應(yīng)線形狀
[0052]當(dāng)測(cè)量電推力器磁感應(yīng)線形狀時(shí)，將均勻撒上軟磁記錄材料微粒3的記錄板2放在加熱板4上，加熱板4水平伸入電推力器內(nèi)部需要測(cè)量磁感應(yīng)線形狀的區(qū)域，然后電推力器磁線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，加熱板震動(dòng)裝置通電工作，使記錄板2小幅度振動(dòng)，軟磁記錄材料微粒3會(huì)在震動(dòng)和磁場(chǎng)的作用下重新排布，記錄電推力器磁感應(yīng)線形狀，接著震動(dòng)裝置停止工作，加熱板加熱，將記錄板上的記錄層熔化或軟化，軟磁記錄材料微粒3在重力的作用下會(huì)沉浸到熔化或軟化的記錄層中，等待足夠時(shí)間，使軟磁記錄材料微粒3充分排列和沉浸到記錄層中后停止加熱，使記錄板2恢復(fù)常溫。記錄板2恢復(fù)常溫后，記錄板2便將記錄磁感應(yīng)線形狀的軟磁記錄材料微粒3固定在記錄層中，實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)線形狀的可視化記錄。
[0053]記錄板2完成記錄后可從記錄裝置上取下，單獨(dú)保存，需要再次記錄磁感應(yīng)線形狀時(shí)，可換上新的、撒布上軟磁記錄材料3的記錄板2，也可繼續(xù)采用原有已經(jīng)記錄磁感應(yīng)線形狀的記錄板(此時(shí)不需要再次撒布軟磁記錄材料
[0054]下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一描述。
[0055]【具體實(shí)施方式】一(記錄層為52度石蠟)
[0056]該實(shí)施方式中作為記錄裝置的記錄板采用的記錄層材料為石蠟。石蠟具有低軟化點(diǎn)(如52號(hào)、54號(hào)石蠟的軟化點(diǎn)分別為521、541 )的特點(diǎn)，在加熱到軟化點(diǎn)溫度以上，會(huì)熔化成液態(tài)。
[0057]需要進(jìn)行磁感應(yīng)線形狀記錄時(shí)，將在記錄層上均勻撒布磁記錄材料的記錄板置于加熱板上，然后將記錄裝置放置到電推力器需要將記錄磁感應(yīng)線形狀的區(qū)域。電推力器磁線圈通電產(chǎn)生磁感應(yīng)線，然后加熱板震動(dòng)，這時(shí)記錄層上鋪放的直徑小于0.5皿的鐵粉磁記錄材料在電推力器磁場(chǎng)和加熱板震動(dòng)的雙重作用下顯示磁感應(yīng)線形狀，接著加熱板加熱，使記錄板上的石蠟軟化成液態(tài)，已經(jīng)記錄磁感應(yīng)線形狀的鐵粉會(huì)在重力作用下沉到液態(tài)的記錄層中，然后加熱板停止加熱，電推力器磁場(chǎng)停止通電，記錄層的液態(tài)石蠟會(huì)重新變成固態(tài)，而鐵粉會(huì)固化在石蠟中，從而可視化記錄了磁感應(yīng)線形狀，并以很直觀的方式進(jìn)行了保存。
[0058]【具體實(shí)施方式】二(加熱板利用雙絞加熱絲加熱)
[0059]該實(shí)施方式中作為記錄裝置的加熱板采用通以一定電流的雙絞加熱絲進(jìn)行加熱。雙絞加熱絲的加熱功率足以使記錄板的記錄層軟化成液態(tài)。加熱絲可嵌入在加熱板基板中，也可位于加熱板下部。加熱板如果導(dǎo)線通電加熱的原理進(jìn)行加熱，由于導(dǎo)線通電后會(huì)產(chǎn)生一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，會(huì)和電推力器的磁場(chǎng)疊加，影響磁記錄材料的重新排布，可能會(huì)導(dǎo)致記錄的磁感應(yīng)線形狀和電推力器原本的磁感應(yīng)線形狀產(chǎn)生較大差異，引起較大記錄誤差甚至記錄的磁感應(yīng)線形狀沒(méi)有參考價(jià)值。因此，利用雙絞線這種互相纏繞形式的加熱絲來(lái)加熱，可將雙絞線中電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)互相抵消，從而不對(duì)電推力器本身的磁場(chǎng)造成影響，從而準(zhǔn)確記錄電推力器的磁感應(yīng)線形狀。相互纏繞的雙絞加熱絲之間相互絕緣，防止短路現(xiàn)象。
[0060]【具體實(shí)施方式】三(加熱層利用熱水加熱)
[0061]該實(shí)施方式的記錄裝置的加熱板采用通以熱水的加熱水管進(jìn)行加熱。熱水溫度高于記錄層的軟化溫度，已足以使記錄層軟化成液態(tài)。加熱板的加熱水管可嵌入在加熱板基板中，也可位于加熱板基板下部。利用熱水來(lái)加熱，不會(huì)產(chǎn)生額外的磁場(chǎng)，因此不會(huì)對(duì)電推力器本身的磁場(chǎng)造成影響，從而準(zhǔn)確記錄電推力器的磁感應(yīng)線形狀。
[0062]【具體實(shí)施方式】四(加熱板利用震動(dòng)電機(jī)震動(dòng))
[0063]該實(shí)施方式的記錄裝置的加熱板采用震動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)加熱板的震動(dòng)，以提供記錄板上軟磁記錄材料重新按電推力器磁感應(yīng)線形狀排布、使磁感應(yīng)線可視化所需的震動(dòng)力。震動(dòng)電機(jī)位于加熱板基板的下部，位置可根據(jù)需要的震動(dòng)效果進(jìn)行調(diào)整。
[0064]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，其特征在于，包括記錄板、軟磁記錄材料微粒、加熱板、支架； 記錄板上涂有低軟化點(diǎn)或低熔點(diǎn)、但常溫下為固體的記錄層，記錄層上撒布有軟磁記錄材料微粒；所述低軟化點(diǎn)，是指軟化點(diǎn)不超過(guò)記錄板但高于室溫；所述低熔點(diǎn)，是指熔點(diǎn)不超過(guò)記錄板但高于室溫； 記錄板放置在加熱板上，加熱板由支架支撐； 加熱板上設(shè)置有加熱裝置、震動(dòng)裝置； 震動(dòng)裝置用于使記錄板小幅度振動(dòng)，使軟磁記錄材料微粒重新排布，記錄電推力器磁感應(yīng)線形狀； 加熱裝置用于將記錄板上的記錄層熔化或軟化，使軟磁記錄材料微粒在重力的作用下沉浸到熔化或軟化的記錄層中，待軟磁記錄材料微粒充分排列和沉浸到記錄層中后停止加熱，使記錄板恢復(fù)常溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，其特征在于，軟磁記錄材料微粒為鐵粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，其特征在于，軟磁記錄材料微粒為鐵屑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，其特征在于，記錄層顏色不同于軟磁記錄材料微粒，記錄層由加熱板加熱后，溫度升高至軟化溫度或熔點(diǎn)，由固體變?yōu)榱髻|(zhì)，記錄板上安放的記錄磁感應(yīng)線形狀的軟磁記錄材料微粒會(huì)在重力作用下陷入流質(zhì)中，當(dāng)記錄層溫度恢復(fù)到室溫后，軟磁記錄材料微粒就被固化在記錄層中，起到可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，其特征在于，加熱裝置為布置在加熱板內(nèi)部的加熱用的雙絞加熱絲或者水管，通過(guò)加熱絲通電或給水管通熱水的方式進(jìn)行加熱，使加熱板溫度升高，并將熱量傳給記錄板，從而使記錄層變?yōu)榱髻|(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化記錄并保存電推力器磁感應(yīng)線形狀的記錄裝置，其特征在于，記錄層的材料為52號(hào)或54號(hào)石蠟。
【文檔編號(hào)】G01R33/12GK104375101SQ201410588787
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】杭觀榮, 康小錄, 趙震, 梁偉 申請(qǐng)人:上?？臻g推進(jìn)研究所