專(zhuān)利名稱(chēng)：用于空間儀器的可溫控調(diào)制裝置及其中調(diào)制盤(pán)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空間光電儀器中的調(diào)制裝置，特別是關(guān)于空間紅外光電儀器中的可溫控的調(diào)制裝置及其中調(diào)制盤(pán)的制備方法。
背景技術(shù)：
調(diào)制裝置是空間紅外光電儀器中的重要部件，通常由電機(jī)帶動(dòng)調(diào)制盤(pán)作勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，起到空間濾波的作用，并產(chǎn)生目標(biāo)所在空間位置的信息編碼。該裝置一般由電機(jī)和調(diào)制盤(pán)組成，調(diào)制盤(pán)中心軸套固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，盤(pán)面外圈則按調(diào)制要求開(kāi)有相應(yīng)的透光區(qū)域。調(diào)制盤(pán)的旋轉(zhuǎn)精度，表面的平面度，透光區(qū)域的形位精度，直接影響到儀器的探測(cè)精度。在某些高精度空間紅外儀器中，還要求盤(pán)面外圈擋光部分作為輻射能量測(cè)量基準(zhǔn)用，它的溫度均勻性對(duì)提高儀器的信噪比和靈敏度具有重要作用，因此需要對(duì)調(diào)制盤(pán)進(jìn)行精密加溫控制。由于調(diào)制盤(pán)為轉(zhuǎn)動(dòng)部件，外表面又有一定的平整度要求，在調(diào)制盤(pán)上無(wú)法直接安裝加熱部件，必需發(fā)展一種新的調(diào)制裝置來(lái)滿足高精度空間紅外儀器的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種在空間真空環(huán)境下應(yīng)用的可控溫的調(diào)制裝置及其中調(diào)制盤(pán)的制備方法，該裝置可克服目前只能靠調(diào)制盤(pán)自身輻射散熱，無(wú)主動(dòng)溫控措施，造成盤(pán)體溫度變化和不均勻，輻射能量測(cè)量基準(zhǔn)波動(dòng)的缺陷。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種可控溫的調(diào)制裝置，包括隔熱調(diào)制盤(pán)、與隔熱調(diào)制盤(pán)中央部位軸套聯(lián)接的電機(jī)，在隔熱調(diào)制盤(pán)外罩有溫控罩，溫控罩通過(guò)隔熱墊固定在基座上。
所說(shuō)的隔熱調(diào)制盤(pán)，包含軸套和外圈設(shè)置有透光區(qū)域的盤(pán)面，該盤(pán)面由玻璃鋼的隔熱內(nèi)圈和金屬的具有透光區(qū)域的調(diào)制外圈組成。隔熱內(nèi)圈的內(nèi)周緣和外周緣，以及與其接合的軸套外周緣和調(diào)制外圈的內(nèi)周緣是鋸齒式接合結(jié)構(gòu)。在鋸齒式接觸面上，在調(diào)制外圈的內(nèi)周緣和軸套的外周緣上還設(shè)置有螺紋。該盤(pán)面的背面具有逐漸向外減薄的斜度。
所說(shuō)的溫控罩由一個(gè)扁形金屬殼體，殼體邊緣開(kāi)有一個(gè)可使調(diào)制外圈對(duì)目標(biāo)輻射作調(diào)制的缺口，殼體的外表面置有通過(guò)硅橡膠固定的聚酰胺加熱薄膜，聚酰胺加熱薄膜外包覆有一層雙面鍍鋁聚酯薄膜組成。
在金屬殼體外，相對(duì)兩側(cè)邊緣各開(kāi)有一個(gè)放置薄膜型鉑電阻的小槽，薄膜型鉑電阻和其信號(hào)引出導(dǎo)線先后由鍍鋁聚酯薄膜和硅橡膠固定，在此硅橡膠外粘貼有與金屬殼體外表面接平的純銅片。
金屬殼體的內(nèi)表面作發(fā)黑處理。
所說(shuō)的隔熱調(diào)制盤(pán)的制備方法如下A.首先在一塊金屬盤(pán)體上依次金加工形成一個(gè)調(diào)制盤(pán)毛胚，其中在中心內(nèi)圈和調(diào)制外圈之間形成一個(gè)圓周深槽，內(nèi)圈的外周緣和調(diào)制外圈的內(nèi)周緣為鋸齒狀，在兩鋸齒狀之間沿著圓周面開(kāi)有螺紋。
B.在圓周深槽內(nèi)按照網(wǎng)格結(jié)構(gòu)鋪設(shè)玻璃纖維，后再澆筑環(huán)氧樹(shù)脂固化。
C.然后再進(jìn)行金加工，將深槽的底面去除，即形成為調(diào)制外圈為金屬體，中間為環(huán)氧玻璃鋼隔熱圈，中心同樣為金屬體的金屬嵌套玻璃鋼一體化結(jié)構(gòu)，在該一體化結(jié)構(gòu)的背面加工成具有逐漸向外減薄的斜度，中心內(nèi)圈加工成軸套，在調(diào)制外圈上按設(shè)計(jì)要求開(kāi)設(shè)透光區(qū)域。
D.最后對(duì)隔熱調(diào)制盤(pán)的調(diào)制外圈進(jìn)行發(fā)黑處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1隔熱調(diào)制盤(pán)的隔熱內(nèi)圈采用金屬盤(pán)澆筑玻璃鋼的結(jié)構(gòu)，解決了分體加工再配合造成的配合精度不高，調(diào)制盤(pán)旋轉(zhuǎn)精度差的缺點(diǎn)。達(dá)到了全金屬調(diào)制盤(pán)的加工和配合精度。
2在軸套的外周緣和調(diào)制外圈的內(nèi)周緣加工為鋸齒狀，在兩鋸齒狀之間沿著圓周開(kāi)有螺紋解決了調(diào)制盤(pán)的旋轉(zhuǎn)面和軸向松動(dòng)問(wèn)題和結(jié)合面強(qiáng)度差的缺點(diǎn)。
3采用溫控罩的主動(dòng)加熱溫控方式，具有加熱溫度均勻，溫控精度高的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2(a)是本發(fā)明的未鋪設(shè)玻璃纖維前的調(diào)制盤(pán)毛坯正面平面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2(b)是本發(fā)明的未鋪設(shè)玻璃纖維前的調(diào)制盤(pán)毛坯剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的已鋪設(shè)玻璃纖維的調(diào)制盤(pán)毛坯圖。
圖4(a)是本發(fā)明的隔熱調(diào)制盤(pán)的正面平面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4(b)是本發(fā)明的隔熱調(diào)制盤(pán)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖1(A-A)局剖放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明一種可控溫的調(diào)制裝置，包括隔熱調(diào)制盤(pán)1、與隔熱調(diào)制盤(pán)中央部位軸套109連結(jié)的電機(jī)5，在隔熱調(diào)制盤(pán)外罩有溫控罩2，溫控罩通過(guò)隔熱墊3固定在基座4上。采用隔熱墊3是為了防止溫控罩的熱量通過(guò)基座4流失，造成溫控罩對(duì)隔熱調(diào)制盤(pán)的熱輻射不均勻。溫控罩2與隔熱調(diào)制盤(pán)1要盡量靠近，但不能影響盤(pán)體的正常轉(zhuǎn)動(dòng)。
隔熱調(diào)制盤(pán)1首先通過(guò)金加工在一塊金屬盤(pán)體中心部位形成一個(gè)內(nèi)圈101，在內(nèi)圈101和調(diào)制外圈102之間形成一個(gè)圓周深槽103。在圓周深槽內(nèi)，內(nèi)圈的外周緣和調(diào)制外圈的內(nèi)周緣加工為鋸齒狀104，在兩鋸齒狀之間沿著圓周面開(kāi)螺紋105。在深槽103內(nèi)放置按照網(wǎng)格結(jié)構(gòu)鋪設(shè)的玻璃纖維106，后再澆筑環(huán)氧樹(shù)脂固化。然后再金加工將圓周深槽的底面去除，即形成為調(diào)制外圈102為金屬體，中間為環(huán)氧玻璃鋼隔熱圈107，中心為金屬內(nèi)圈101的金屬嵌套玻璃鋼一體化結(jié)構(gòu)。在該一體化結(jié)構(gòu)的背面加工成具有逐漸向外減薄的斜度，中心內(nèi)圈加工成軸套109，在調(diào)制外圈上按設(shè)計(jì)要求開(kāi)設(shè)透光區(qū)域108。最后對(duì)隔熱調(diào)制盤(pán)的調(diào)制外圈進(jìn)行發(fā)黑處理。
溫控罩2由一個(gè)扁形金屬殼體201，殼體邊緣開(kāi)有一個(gè)可使調(diào)制外圈對(duì)目標(biāo)輻射作調(diào)制的缺口202，殼體的外表面置有通過(guò)硅橡膠203固定的聚酰胺加熱薄膜204，聚酰胺加熱薄膜外包覆有一層雙面鍍鋁聚酯薄膜205組成。聚酯薄膜205的一面本身帶有粘接劑，因此它可很服貼的包覆在加熱薄膜外，可減小外界環(huán)境對(duì)溫控罩的影響。
在金屬殼體201外側(cè)，相對(duì)兩側(cè)邊緣還各開(kāi)有一個(gè)放置薄膜型鉑電阻206的小槽，薄膜型鉑電阻和其信號(hào)引出導(dǎo)線207由一面帶有粘接劑的鍍鋁聚酯薄膜208固定，再通過(guò)硅橡膠209與純銅片210連結(jié)，并使純銅片與金屬殼體201外表面接平。使用純銅片的目的是使熱量迅速向四周擴(kuò)散，減少對(duì)測(cè)溫點(diǎn)的影響。金屬殼體的內(nèi)表面作發(fā)黑處理。
溫控罩通過(guò)施加電功率將其溫度自動(dòng)控制在設(shè)定點(diǎn)，依靠在真空條件下調(diào)制盤(pán)和溫控罩之間的輻射換熱達(dá)到平衡，從而使調(diào)制盤(pán)的外圈擋光工作面作為儀器的輻射能量測(cè)量基準(zhǔn)用。
權(quán)利要求
1.一種用于空間儀器的可溫控調(diào)制裝置，包括隔熱調(diào)制盤(pán)(1)、與隔熱調(diào)制盤(pán)中央部位軸套(109)固定的電機(jī)(5)，其特征在于在隔熱調(diào)制盤(pán)(1)外罩有溫控罩(2)，溫控罩通過(guò)隔熱墊(3)固定在基座(4)上；所說(shuō)的隔熱調(diào)制盤(pán)(1)，包含軸套(109)和外圈設(shè)置有透光區(qū)域的盤(pán)面，該盤(pán)面由玻璃鋼的隔熱內(nèi)圈(107)和金屬的具有透光區(qū)域的調(diào)制外圈(102)組成；隔熱內(nèi)圈的內(nèi)周緣和外周緣，以及與其接合的軸套外周緣和調(diào)制外圈的內(nèi)周緣是鋸齒式接合結(jié)構(gòu)；在鋸齒式接觸面上，在調(diào)制外圈的內(nèi)周緣和軸套的外周緣上還設(shè)置有螺紋(105)；該盤(pán)面的背面具有逐漸向外減薄的斜度；所說(shuō)的溫控罩(2)由一個(gè)扁形金屬殼體(201)，殼體邊緣開(kāi)有一個(gè)可使調(diào)制外圈(102)對(duì)目標(biāo)輻射作調(diào)制的缺口(202)，殼體的外表面置有通過(guò)硅橡膠(203)固定的聚酰胺加熱薄膜(204)，聚酰胺加熱薄膜外包覆有一層雙面鍍鋁聚酯薄膜(205)組成；在金屬殼體外，相對(duì)兩側(cè)邊緣還各開(kāi)有一個(gè)放置薄膜型鉑電阻(206)的小槽，薄膜型鉑電阻和其信號(hào)引出導(dǎo)線(207)先后由鍍鋁聚酯薄膜(208)和硅橡膠(209)固定，在此硅橡膠外粘貼有與金屬殼體外表面接平的純銅片(210)。
2.一種用于空間儀器的可溫控調(diào)制裝置中調(diào)制盤(pán)的制備方法，其特征在于具體步驟如下A.首先在一塊金屬盤(pán)體中心部位依次金加工形成一個(gè)中心內(nèi)圈(101)，在中心內(nèi)圈和調(diào)制外圈(102)之間加工成一個(gè)圓周深槽(103)，在軸套的外周緣和調(diào)制外圈的內(nèi)周緣加工成鋸齒狀(104)，在兩鋸齒狀之間沿著圓周面開(kāi)螺紋(105)；B.在深槽(103)內(nèi)按照網(wǎng)格結(jié)構(gòu)鋪設(shè)玻璃纖維(106)，后再澆筑環(huán)氧樹(shù)脂固化；C.然后再進(jìn)行金加工，將深槽的底面去除，即形成為調(diào)制外圈(102)為金屬體，中間為環(huán)氧玻璃鋼隔熱圈(107)，中心同樣為金屬體的金屬嵌套玻璃鋼一體化結(jié)構(gòu)，在該一體化結(jié)構(gòu)的背面加工成具有逐漸向外減薄的斜度，中心內(nèi)圈加工成軸套(109)，在調(diào)制外圈(102)上按設(shè)計(jì)要求開(kāi)設(shè)透光區(qū)域；D.最后對(duì)隔熱調(diào)制盤(pán)的調(diào)制外圈進(jìn)行發(fā)黑處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于空間儀器的可溫控的調(diào)制裝置及調(diào)制盤(pán)的制備方法，該裝置包括隔熱調(diào)制盤(pán)、與隔熱調(diào)制盤(pán)中央部位軸套固定的電機(jī)，其特征在于在隔熱調(diào)制盤(pán)外罩有可溫控的溫控罩，溫控罩通過(guò)隔熱墊固定在基座上。溫控罩由包覆在外的聚酰胺加熱薄膜加熱，內(nèi)設(shè)薄膜型鉑電阻測(cè)溫。所述調(diào)制盤(pán)包含軸套和外圈設(shè)置有透光區(qū)域的盤(pán)面，該盤(pán)面由玻璃鋼的隔熱內(nèi)圈和金屬的具有透光區(qū)域的調(diào)制外圈組成。該調(diào)制盤(pán)的制備方法的特征是玻璃鋼的隔熱內(nèi)圈由澆筑形成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是隔熱調(diào)制盤(pán)的隔熱內(nèi)圈采用金屬盤(pán)澆筑玻璃鋼的結(jié)構(gòu)，解決了分體加工再配合造成的配合精度不高，調(diào)制盤(pán)旋轉(zhuǎn)精度差的缺點(diǎn)。達(dá)到了全金屬調(diào)制盤(pán)的加工和配合精度。采用溫控罩的主動(dòng)加熱溫控方式，具有加熱溫度均勻，溫控精度高。
文檔編號(hào)G01D5/26GK1862318SQ200610027390
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者袁杰, 王模昌, 殷德奎, 戎雪虎, 丁琳, 宋曉偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所