專利名稱：用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽罩的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及衛星磁場波動分析儀三分量傳感器，特別涉及用于該三分量傳 感器上的絕熱屏蔽罩。
背景技術：
由于衛星磁場波動分析儀具備較高的探測靈敏度，三分量傳感器需要遠離各種 干擾源，特別是空間衛星在日照和陰影區的溫度變化等的干擾，因此，衛星磁場波 動分析儀三分量傳感器須遠離衛星星體。該三分量傳感器通常安裝在伸出于衛星設 備倉之外的一根長伸桿的頂端，傳感器處在衛星設備倉之外，沒有衛星溫控設備調 節溫度并會受到空間帶電粒子的靜電影響。如果沒有任何熱屏蔽設備，磁場波動分 析儀傳感器天線等類似的星外設備在太空的日照區和陰影區中或向日面與背日面間 均會有從負一百多度以下的低溫到接收太陽能量流輻照產生的正一百多度高溫的溫 度波動，不僅影響儀器正常工作，增加信號噪聲干擾，也加速了傳感器結構材料的 老化甚至導致結構損壞。而傳感器及其結構工作溫度的適用范圍遠小于空間環境的 溫度變化，因此要使傳感器在低溫、強輻射(照)、多靜電干擾的惡劣空間環境中能 夠長期穩定地工作，就必須安裝傳感器絕熱屏蔽罩。發明內容本實用新型的目的是提供一種結構適合星載磁場波動分析儀三分量波傳感器安 裝的絕熱屏蔽罩，以滿足航天要求。為了實現上述目的，本實用新型提供了 一種用于衛星磁場波動分析儀三分量傳 感器上的絕熱屏蔽罩，用于三分量波傳感器在空間極端環境下的絕熱屏蔽以及對靜電放電現象的屏蔽；所述的絕熱屏蔽罩包括絕熱膜片、接地線44和接地連線45; 所述的絕熱屏蔽罩由不同形狀的多層絕熱膜片沿相鄰邊緣對接縫合形成，所述的絕 熱屏蔽罩所占的幾何體積可分成由6個六面方臺體2、 3、 4、 5、 6、 7和位于中部的1個正六面體10組成，具有33個平面；每個平面可由一塊的絕熱膜片覆蓋，或不 同形狀的相鄰平面由一塊更大的整塊絕熱膜片整體覆蓋；相鄰絕熱膜片在對接縫合 的邊緣間插入電絕緣夾層膠條;所述的絕熱膜片由IO層航天衛星專用絕熱膜及絕熱 膜層間的隔離網重疊裁剪而成，在所述六面方臺體的頂處，絕熱膜片的層數減少到 5層以下；所述絕熱膜的外表面為導電層；所述的接地線44連接在所述的絕熱膜片 上，在連接時應連接所述絕熱膜片的所有膜層，所述接地線44位于所述屏蔽罩的內 部；所述接地連接45將各絕熱膜片的接地線44按順序連接到傳感器的接地螺栓8 上，接地連線45所連結的各絕熱膜片不能形成對整個傳感器結構或任一分量的電閉 合環路，即由接地螺栓始到接地連線與各絕熱膜片的接地線44應形成所謂的樹型結 構。上述技術方案中，所述的不同形狀的多個相鄰平面可由一整塊較大的絕熱膜片覆蓋， 一整塊絕熱膜片可覆蓋至多4個不同形狀的相鄰平面；所述的被同屬一塊絕熱膜片共同覆蓋的相鄰平面間夾角應大于90度。上述技術方案中，所述的電絕緣夾層膠條的擊穿電壓大于0.5千伏。 上述技術方案中，所述的絕熱膜片上任何一點的對地電阻小于IO千歐姆。 上述技術方案中，所述的接地線44連接在所述的絕熱膜片上時，位于所述絕熱膜片幾何面的中部位置、鄰近絕熱膜片邊沿10毫米至20毫米處。上述技術方案中，接地線44的電阻率不大于20千歐姆/米，最大承載電流2安培。上述技術方案中，所述的接地連線45在連接所述的接地線44時，應滿足以下 連接順序各接地線44均不可形成閉環，或部分絕熱膜片不可形成局部閉環，連接線44 需要滿足最短路徑即用最少及最短的連接線、所有絕熱膜片必須全部連接到，獨立 連接線的總路數最少。上述技術方案中，所述絕熱屏蔽罩的各凸出部與所述傳感器間設有彈性材料的 緩沖層。本實用新型的優點在于1、 接地連線布置合理，電磁干擾小，抗靜電強;、2、 絕熱屏蔽罩的合理結構能承受由伸桿放大到40g以上的發射振動。
圖1是衛星磁場波動分析儀三分量傳感器絕熱屏蔽罩包裹的體積分成七個單獨 部分上各表面的三維視圖2是衛星磁場波動分析儀三分量傳感器絕熱屏蔽罩中包含A連結路徑各絕熱 膜片的5、 7、 IO三部分各表面三維視圖3是衛星磁場波動分析儀三分量傳感器絕熱屏蔽罩中包含B連結路徑各絕熱 膜片的4、 5、 6、 7、 IO五部分各表面三維視圖4是衛星磁場波動分析儀三分量傳感器絕熱屏蔽罩中包含C連結路徑各絕熱 膜片的2、 3、 7、 IO四部分各表面三維視圖5是衛星磁場波動分析儀三分量傳感器絕熱屏蔽罩中包含D連結路徑各絕 熱膜片的3、 4、 6、 IO四部分各表面三維視圖6是顯示衛星磁場波動分析儀三分量傳感器絕熱屏蔽罩的三塊相鄰的絕熱膜 片31、 32、 37及屏蔽罩內的接地線44和接地連線45的三維視圖。 圖面說明1屏蔽罩 2至7均是六面的方臺體8接地螺栓9插接件 IO正六面體11至13是正六面體10外露的三個表面 14至18是六面方臺體3外露的五個表面 19至23是六面方臺體6外露的五個表面 24至28是六面方臺體4外露的五個表面 29至33是六面方臺體5外露的五個表面 34至38是六面方臺體7外露的五個表面 39至43是六面方臺體2外露的五個表面 44接地線45接地連線
具體實施方案
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的三分量傳感器上的絕熱屏蔽罩進 行說明。
本實用新型的絕熱屏蔽罩用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上，因此，絕 熱屏蔽罩的形狀與三分量傳感器有密切的關系，在本實施例中，在對絕熱屏蔽罩進行說明前，首先對用于衛星磁場波動分析儀上的三分量傳感器進行描述。用于衛星磁場波動分析儀的三分量傳感器具有高靈敏度，但該傳感器需要在低 溫、高真空、抗靜電、強輻射(照)等惡劣的空間環境中長期穩定地工作，還必須 承受諸如火箭起飛時經伸桿系統放大到加速度40g以上的強烈振動。因此，所述的 三分量傳感器具有特定的結構，以適應太空工作的需要。本實用新型的絕熱屏蔽罩包裹在所述三分量傳感器上，是一個具有與傳感器結 構外形相配合的、由33個四邊形平面組成的封閉體。該絕熱屏蔽罩在幾何形狀上可 分割為6個六面方臺體和1個位于中部的正六面體。如圖1所示，本實用新型的絕 熱屏蔽罩1分割成6個六面方臺體，分別用2、 3、 4、 5、 6和7表示，六面方臺體 2外露的5個面分別用39-43表示，六面方臺體3外露的5個面分別用14-18表示， 六面方臺體4外露的5個面分別用24-28表示，六面方臺體5外露的5個面分別用 29-33表示，六面方臺體6外露的5個面分別用19-23表示，六面方臺體7外露的5 個面分別用34-38表示。中部的正六面體用10表示，正六面體外露的3個面用11-13 表示。本實用新型的絕熱屏蔽罩1包括絕熱膜片、接地線和接地連線。絕熱屏蔽罩1 的最外層為絕熱膜片，絕熱膜片由多層航天衛星專用絕熱膜及絕熱膜層間的隔離網 重疊裁剪而成。在本實施例中，所述絕熱膜共有10層，每2層絕熱膜之間有隔離網， 即共有9層的隔離網。在裁剪絕熱膜及隔離網時，應根據絕熱屏蔽罩的每個表面的 形狀和尺寸裁剪出相應的絕熱膜片，所得到的絕熱膜片應略大于對應表面的面積， 以留出縫合需要的約6毫米寬的折迭邊沿。在裁剪過程中，部分不同形狀及大小的 相鄰平面也可由一個整塊的絕熱膜片覆蓋。 一整塊的絕熱膜片可覆蓋至多4個不同 形狀的相鄰平面；所述的被同屬一塊絕熱膜片共同覆蓋的相鄰平面間夾角應大于90 度。絕熱膜的外表面是導電層，方臺頂處局部膜片的層數減少到5層以下。在每塊絕熱膜片上，都包含有接地線，所述接地線與絕熱膜片的連接點通常在 絕熱膜片的中部，且鄰近絕熱膜片的邊沿10毫米到20毫米。所述接地線的電阻率 應不大于20千歐姆/米，最大承載電流為2安培。所述的每條絕熱膜片接地線均貫 穿連接到該絕熱膜片的所有膜層，接地線位于絕熱屏蔽罩內。如圖6所示，當絕熱 膜片裁減完畢后，用鉚釘將接地線44鉚接到絕熱膜片上，接地線44位于絕熱膜片 在屏蔽罩l內的內表面上。接地線鉚接到各個絕熱膜片上以后，縫合絕熱膜片，在縫合時，首先將相鄰的
絕熱膜片對接縫合的邊緣之間插入寬約8毫米的電絕緣夾層膠條，然后將電絕緣夾 層膠條與邊緣一起對接縫合，形成相鄰絕熱膜片間的邊緣電絕緣，以避免絕熱膜片 間的電聯結。在縫合時，所采用的縫合線是航天專用的絕緣絲線，縫合的針孔距約 5毫米。在縫合全部絕熱膜片前，預留與面15與16、 13與22、 29與33相對應的 絕熱膜片之間的邊緣先不縫合，成開口狀。所述的電絕緣夾層膠條的擊穿電壓應大 于0.5千伏。絕熱屏蔽罩內的接地連線45用于連接絕熱膜片上的接地線，所述的接地連線 45將各絕熱膜片的接地線按一定順序連接到傳感器的接地螺栓8上，接地連線45 及接地線所連結的各絕熱膜片不能形成對整個傳感器結構或任一分量的電閉合環 路，即由接地螺栓開始到接地連線與各絕熱膜片的接地線應形成樹型電路結構。在 本實施例中，用于連接各絕熱膜片的接地線的接地連線共形成四條連接路徑，這些 連接路徑如下。如圖3所示，對標記為9、 13、 31、 32、 33、 36和37的平面上的接地線的連接 關系為A: 9—13—33—32—37—36 —31如圖4所示，對標記為9、 22、 23、 25、 26、 27、 28、 29、 30和38的平面上的 接地線的連接關系為B: 9—22—23—291。一26—25—38—28—27如圖5所示，對標記為9、 14、 17、 34、 35、 39、 41、 42和43的平面上的接地 線的連接關系為C: 9—，43—42—35—34—14—17 —41如圖6所示，對標記為9、 11、 12、 15、 16、 18、 19、 20、 21、 24和40的平面 上的接地線的連接關系為D: 9—15卞6—19—12—11 —18—24 —40 —21—20上述接地線的連接關系并非唯一，其基本原則是各接地線均不可形成閉環， 或部分絕熱膜片不可形成局部閉環，連接線需要滿足最短路徑即用最少及最短的連
接線、所有絕熱膜片必須全部連接到、獨立連接線的總路數最少、易于制作和嚴格 滿足傳感器總重的限制要求等。在連接過程中，接地線44與接地連線45的連接點做絕緣。上述操作完成后， 將三分量傳感器從前述所預留的開口中放入本實用新型的絕熱屏蔽罩1中，再縫合 預留的開口，形成閉合的絕熱屏蔽罩l。由于在衛星的天線一伸桿系統的共振頻率附近，三分量傳感器將承受幾倍于衛 星加速度和振動幅度的劇烈振動。這樣大的加速度和振幅會在極短時間內損壞傳感 器的結構和表面熱絕緣膜等部件。因此，絕熱屏蔽罩l的各凸出部與傳感器結構間 設有彈性材料的緩沖層。
權利要求1、一種用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽罩，用于三分量波傳感器在空間極端環境下的絕熱屏蔽以及對靜電放電現象的屏蔽；所述的絕熱屏蔽罩包括絕熱膜片、接地線(44)和接地連線(45)；其特征在于，所述的絕熱屏蔽罩由不同形狀的多層絕熱膜片沿相鄰邊緣對接縫合形成，所述的絕熱屏蔽罩所占的幾何體積可分成由6個六面方臺體(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)和位于中部的1個正六面體(10)組成，具有33個平面；每個平面可由一塊的絕熱膜片覆蓋，或不同形狀的相鄰平面由一塊更大的整塊絕熱膜片整體覆蓋；相鄰絕熱膜片在對接縫合的邊緣間插入電絕緣夾層膠條；所述的絕熱膜片由10層航天衛星專用絕熱膜及絕熱膜層間的隔離網重疊裁剪而成，在所述六面方臺體的頂處，絕熱膜片的層數減少到5層以下；所述絕熱膜的外表面為導電層；所述的接地線(44)連接在所述的絕熱膜片上，在連接時應連接所述絕熱膜片的所有膜層，所述接地線(44)位于所述屏蔽罩的內部；所述接地連接(45)將各絕熱膜片的接地線(44)按順序連接到傳感器的接地螺栓(8)上，接地連線(45)所連結的各絕熱膜片不能形成對整個傳感器結構或任一分量的電閉合環路，即由接地螺栓始到接地連線與各絕熱膜片的接地線(44)應形成所謂的樹型結構。
2、 根據權利要求1所述的用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽 罩，其特征在于，所述的不同形狀的多個相鄰平面可由一整塊較大的絕熱膜片覆蓋， 一整塊絕熱膜片可覆蓋至多4個不同形狀的相鄰平面；所述的被同屬一塊絕熱膜片 共同覆蓋的相鄰平面間夾角應大于90度。
3、 根據權利要求1所述的用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽 罩，其特征在于，所述的電絕緣夾層膠條的擊穿電壓大于0.5千伏。
4、 根據權利要求1所述的用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽 罩，其特征在于，所述的絕熱膜片上任何一點的對地電阻小于IO千歐姆。
5、 根據權利要求1所述的用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽 罩，其特征在于，所述的接地線(44)連接在所述的絕熱膜片上時，位于所述絕熱 膜片幾何面的中部位置、鄰近絕熱膜片邊沿10毫米至20毫米處。
6、 根據權利要求1所述的用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽 罩，其特征在于，接地線(44)的電阻率不大于20千歐姆/米，最大承載電流2安培。
7、 根據權利要求1所述的用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽 罩，其特征在于，所述的接地連線(45)在連接所述的接地線(44)時，應滿足以 下連接順序各接地線(44)均不可形成閉環，或部分絕熱膜片不可形成局部閉環，連接線 (44)需要滿足最短路徑即用最少及最短的連接線、所有絕熱膜片必須全部連接到， 獨立連接線的總路數最少。
8、 根據權利要求1所述的用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽 罩，其特征在于，所述絕熱屏蔽罩的各凸出部與所述傳感器間設有彈性材料的緩沖 層。
專利摘要本實用新型公開了一種用于衛星磁場波動分析儀三分量傳感器上的絕熱屏蔽罩，包括絕熱膜片、接地線和接地連線，絕熱屏蔽罩由多層絕熱膜片沿相鄰邊緣對接縫合形成，絕熱屏蔽罩具有33個平面；每個平面由一塊絕熱膜片覆蓋，或不同形狀的相鄰平面由一塊更大的整塊絕熱膜片覆蓋；相鄰絕熱膜片在對接縫合的邊緣間插入電絕緣夾層膠條；絕熱膜片由10層航天衛星專用絕熱膜及絕熱膜層間的隔離網重疊裁剪而成，在六面方臺體的頂處，絕熱膜片的層數減少到5層以下；絕熱膜外表面為導電層；接地線連接在絕熱膜片上；接地連接將各絕熱膜片的接地線按順序連接到傳感器的接地螺栓上，接地連線所連結的各絕熱膜片不能形成對整個傳感器結構或任一分量的電閉合環路。
文檔編號G12B17/00GK201017038SQ200720103789
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月12日 優先權日2007年3月12日
發明者曹晉濱, 王作桂, 偉 董 申請人:中國科學院空間科學與應用研究中心