本發(fā)明屬于同軸度測量，具體涉及一種多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置。

背景技術(shù)：

1、同軸度，是衡量一個器件的各個部分是否保持在一個中心軸線附近程度的重要參數(shù)。它涉及到軸類零件的設(shè)計(jì)和制造精度。在高精度的系統(tǒng)中，尤其需要對同軸度進(jìn)行測準(zhǔn)并校正。

2、多胞橢球諧振腔是廣泛應(yīng)用在加速器上的一種裝置。通過該諧振腔，可以實(shí)現(xiàn)對粒子束的加速。多胞橢球諧振腔是一種通過沖壓零件和電子束焊接而成型的薄壁結(jié)構(gòu)，由多個諧振腔單元連接而成，因此在加工過程中存在不可避免的形變，如單元傾斜、偏軸，單元長度偏差，從而影響諧振頻率和軸向電場平坦度，進(jìn)而降低其運(yùn)行的電場梯度。所以，確保待測多胞橢球諧振腔同軸度的高精準(zhǔn)度，是非常重要的。

3、對于多胞橢球諧振腔的同軸度測量，普遍采用的是通過一排多個傳感器進(jìn)行測試的方法，依賴于旋轉(zhuǎn)傳感器或者滾動腔體來進(jìn)行測量。這種方法不僅操作復(fù)雜，而且由于機(jī)械運(yùn)動帶來的誤差，難以保證測量精度。此外，現(xiàn)有技術(shù)往往需要大量人工干預(yù)，導(dǎo)致測量時間長、自動化水平低，難以滿足高效、精確的測量需求。因此，如何在減少人工干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)快速、高精度的同軸度測量，是本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中測量精度不高、速度慢及操作復(fù)雜的技術(shù)問題，提供一種多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，通過多傳感器陣列和固定測試組件以及控制系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)對多胞橢球諧振腔的全自動化、快速測量。

2、本發(fā)明所提出的技術(shù)問題是這樣解決的：

3、一種多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，包括主體支架系統(tǒng)1、待測多胞橢球諧振腔2、同軸度測量組件3、供電設(shè)備4和控制系統(tǒng)軟件；

4、主體支架系統(tǒng)1包括框架結(jié)構(gòu)101和移動滑軌102，移動滑軌102固定安裝于框架結(jié)構(gòu)101的上表面；

5、待測多胞橢球諧振腔2能夠沿移動滑軌102滑動；

6、同軸度測量組件3包括固定支架、測量圓環(huán)303和測量傳感器304；固定支架固定安裝于框架結(jié)構(gòu)101，測量圓環(huán)303固定安裝于固定支架；若干個測量傳感器304均勻分布于測量圓環(huán)303的內(nèi)側(cè)；

7、供電設(shè)備4固定在主體支架系統(tǒng)1的側(cè)邊，用于驅(qū)動待測多胞橢球諧振腔2沿移動滑軌102滑動，為測量傳感器304和控制系統(tǒng)軟件提供電源；

8、控制系統(tǒng)軟件用于控制待測多胞橢球諧振腔2的移動、接收測量傳感器304的采集數(shù)據(jù)并完成同軸度的解算。

9、進(jìn)一步的，待測多胞橢球諧振腔2包括依次級聯(lián)的輸入口203、若干個單元腔201和輸出口204，還包括支撐支架和滑動底座207；單元腔201的兩端均設(shè)有加強(qiáng)筋202，相鄰單元腔201通過加強(qiáng)筋202級聯(lián)；單元腔201和支撐支架一一對應(yīng)，支撐支架包括軟性支撐體205和支撐座206；支撐座206的底部與滑動底座207固定連接，頂部固定連接軟性支撐體205，用于支撐單元腔201；滑動底座207與主體支架系統(tǒng)1的移動滑軌102接觸，使得待測多胞橢球諧振腔2能夠沿移動滑軌102滑動。

10、進(jìn)一步的，同軸度測量組件3中，固定支架包括支撐桿301和支撐平面302；兩個支撐桿301固定安裝于主體支架系統(tǒng)1的框架結(jié)構(gòu)101的兩側(cè)，兩個支撐平面302固定安裝于支撐桿301，支撐桿301和支撐平面302共同作用，將測量圓環(huán)303固定在主體支架系統(tǒng)1的框架結(jié)構(gòu)101。

11、進(jìn)一步的，測量圓環(huán)303的圓心與待測多胞橢球諧振腔2的軸心位于同一個水平線上。

12、進(jìn)一步的，測量圓環(huán)303的內(nèi)徑大于單元腔201的外徑。

13、進(jìn)一步的，測量傳感器304的指向測量圓環(huán)303的圓心，相鄰測量傳感器304的夾角為45°或30°。

14、進(jìn)一步的，測量傳感器304選用激光測距傳感器。

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明所述多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，通過在測量圓環(huán)上均勻布置若干測量傳感器，能夠不必通過機(jī)械旋轉(zhuǎn)，一次性對整個多胞橢球諧振腔的切平面進(jìn)行測量，減少傳統(tǒng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)測量中的誤差，測量快速而準(zhǔn)確。本發(fā)明所屬整個裝置上，只有多胞橢球諧振腔存在穿過測量圓環(huán)一個機(jī)械運(yùn)動裝置，整個機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，變量少，并且能夠多次重復(fù)測量。通過對各個測量傳感器的數(shù)據(jù)校正和補(bǔ)償，可以達(dá)到測量結(jié)果精度高、速度快的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.一種多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，其特征在于，包括主體支架系統(tǒng)（1）、待測多胞橢球諧振腔（2）、同軸度測量組件（3）、供電設(shè)備（4）和控制系統(tǒng)軟件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，其特征在于，待測多胞橢球諧振腔（2）包括依次級聯(lián)的輸入口（203）、若干個單元腔（201）和輸出口（204），還包括支撐支架和滑動底座（207）；單元腔（201）的兩端均設(shè)有加強(qiáng)筋（202），相鄰單元腔（201）通過加強(qiáng)筋（202）級聯(lián)；單元腔（201）和支撐支架一一對應(yīng)，支撐支架包括軟性支撐體（205）和支撐座（206）；支撐座（206）的底部與滑動底座（207）固定連接，頂部固定連接軟性支撐體（205），用于支撐單元腔（201）；滑動底座（207）與主體支架系統(tǒng)（1）的移動滑軌（102）接觸，使得待測多胞橢球諧振腔（2）能夠沿移動滑軌（102）滑動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，其特征在于，同軸度測量組件（3）中，固定支架包括支撐桿（301）和支撐平面（302）；兩個支撐桿（301）固定安裝于主體支架系統(tǒng)（1）的框架結(jié)構(gòu)（101）的兩側(cè)，兩個支撐平面（302）固定安裝于支撐桿（301），支撐桿（301）和支撐平面（302）共同作用，將測量圓環(huán)（303）固定在主體支架系統(tǒng)（1）的框架結(jié)構(gòu)（101）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，其特征在于，測量圓環(huán)（303）的圓心與待測多胞橢球諧振腔（2）的軸心位于同一個水平線上。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，其特征在于，測量圓環(huán)（303）的內(nèi)徑大于單元腔（201）的外徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，其特征在于，測量傳感器（304）的指向測量圓環(huán)（303）的圓心，相鄰測量傳感器（304）的夾角為45°或30°。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，其特征在于，測量傳感器（304）選用激光測距傳感器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多胞橢球諧振腔的同軸度快速自動測量裝置，屬于同軸度測量技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括主體支架系統(tǒng)、待測多胞橢球諧振腔、同軸度測量組件、供電設(shè)備和控制系統(tǒng)軟件；主體支架系統(tǒng)為待測多胞橢球諧振腔提供穩(wěn)定的安裝基準(zhǔn)，并通過移動滑軌允許待測多胞橢球諧振腔在測量區(qū)域內(nèi)自由移動；同軸度測量組件包括固定支架和測量圓環(huán)，測量圓環(huán)上均勻分布有多個高精度測量傳感器；供電設(shè)備為整個裝置提供能源支持；控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對測量過程的自動化控制，包括待測多胞橢球諧振腔的移動、測量傳感器數(shù)據(jù)采集及同軸度的計(jì)算處理。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多胞橢球諧振腔的快速、精準(zhǔn)測量，全程自動化，無需人工干預(yù)，顯著提升測量效率和精度。

技術(shù)研發(fā)人員：李阿紅,劉華昌,蒙林,王彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19