專利名稱：用于空間儀器的可溫控調(diào)制裝置及其中調(diào)制盤的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及空間光電儀器中的調(diào)制裝置，特別是關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)制盤的制備方法。
背景技術：
調(diào)制裝置是空間紅外光電儀器中的重要部件，通常由電機帶動調(diào)制盤作勻速運轉(zhuǎn)，起到空間濾波的作用，并產(chǎn)生目標所在空間位置的信息編碼。該裝置一般由電機和調(diào)制盤組成，調(diào)制盤中心軸套固定在電機轉(zhuǎn)軸上，盤面外圈則按調(diào)制要求開有相應的透光區(qū)域。調(diào)制盤的旋轉(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精度。在某些高精度空間紅外儀器中，還要求盤面外圈擋光部分作為輻射能量測量基準用，它的溫度均勻性對提高儀器的信噪比和靈敏度具有重要作用，因此需要對調(diào)制盤進行精密加溫控制。由于調(diào)制盤為轉(zhuǎn)動部件，外表面又有一定的平整度要求，在調(diào)制盤上無法直接安裝加熱部件，必需發(fā)展一種新的調(diào)制裝置來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)境下應用的可控溫的調(diào)制裝置及其中調(diào)制盤的制備方法，該裝置可克服目前只能靠調(diào)制盤自身輻射散熱，無主動溫控措施，造成盤體溫度變化和不均勻，輻射能量測量基準波動的缺陷。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種可控溫的調(diào)制裝置，包括隔熱調(diào)制盤、與隔熱調(diào)制盤中央部位軸套聯(lián)接的電機，在隔熱調(diào)制盤外罩有溫控罩，溫控罩通過隔熱墊固定在基座上。
所說的隔熱調(diào)制盤，包含軸套和外圈設置有透光區(qū)域的盤面，該盤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構。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置有螺紋。該盤面的背面具有逐漸向外減薄的斜度。
所說的溫控罩由一個扁形金屬殼體，殼體邊緣開有一個可使調(diào)制外圈對目標輻射作調(diào)制的缺口，殼體的外表面置有通過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，相對兩側邊緣各開有一個放置薄膜型鉑電阻的小槽，薄膜型鉑電阻和其信號引出導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。
所說的隔熱調(diào)制盤的制備方法如下A.首先在一塊金屬盤體上依次金加工形成一個調(diào)制盤毛胚，其中在中心內(nèi)圈和調(diào)制外圈之間形成一個圓周深槽，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有螺紋。
B.在圓周深槽內(nèi)按照網(wǎng)格結構鋪設玻璃纖維，后再澆筑環(huán)氧樹脂固化。
C.然后再進行金加工，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構，在該一體化結構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)制外圈上按設計要求開設透光區(qū)域。
D.最后對隔熱調(diào)制盤的調(diào)制外圈進行發(fā)黑處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點1隔熱調(diào)制盤的隔熱內(nèi)圈采用金屬盤澆筑玻璃鋼的結構，解決了分體加工再配合造成的配合精度不高，調(diào)制盤旋轉(zhuǎn)精度差的缺點。達到了全金屬調(diào)制盤的加工和配合精度。
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有螺紋解決了調(diào)制盤的旋轉(zhuǎn)面和軸向松動問題和結合面強度差的缺點。
3采用溫控罩的主動加熱溫控方式，具有加熱溫度均勻，溫控精度高的特點。


圖1是本發(fā)明的立體結構示意圖。
圖2(a)是本發(fā)明的未鋪設玻璃纖維前的調(diào)制盤毛坯正面平面結構示意圖，圖2(b)是本發(fā)明的未鋪設玻璃纖維前的調(diào)制盤毛坯剖面結構示意圖。
圖3是本發(fā)明的已鋪設玻璃纖維的調(diào)制盤毛坯圖。
圖4(a)是本發(fā)明的隔熱調(diào)制盤的正面平面結構示意圖，圖4(b)是本發(fā)明的隔熱調(diào)制盤的剖面結構示意圖。
圖5是圖1(A-A)局剖放大結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明一種可控溫的調(diào)制裝置，包括隔熱調(diào)制盤1、與隔熱調(diào)制盤中央部位軸套109連結的電機5，在隔熱調(diào)制盤外罩有溫控罩2，溫控罩通過隔熱墊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基座4流失，造成溫控罩對隔熱調(diào)制盤的熱輻射不均勻。溫控罩2與隔熱調(diào)制盤1要盡量靠近，但不能影響盤體的正常轉(zhuǎn)動。
隔熱調(diào)制盤1首先通過金加工在一塊金屬盤體中心部位形成一個內(nèi)圈101，在內(nèi)圈101和調(diào)制外圈102之間形成一個圓周深槽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螺紋105。在深槽103內(nèi)放置按照網(wǎng)格結構鋪設的玻璃纖維106，后再澆筑環(huán)氧樹脂固化。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構。在該一體化結構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)制外圈上按設計要求開設透光區(qū)域108。最后對隔熱調(diào)制盤的調(diào)制外圈進行發(fā)黑處理。
溫控罩2由一個扁形金屬殼體201，殼體邊緣開有一個可使調(diào)制外圈對目標輻射作調(diào)制的缺口202，殼體的外表面置有通過硅橡膠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)境對溫控罩的影響。
在金屬殼體201外側，相對兩側邊緣還各開有一個放置薄膜型鉑電阻206的小槽，薄膜型鉑電阻和其信號引出導線207由一面帶有粘接劑的鍍鋁聚酯薄膜208固定，再通過硅橡膠209與純銅片210連結，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散，減少對測溫點的影響。金屬殼體的內(nèi)表面作發(fā)黑處理。
溫控罩通過施加電功率將其溫度自動控制在設定點，依靠在真空條件下調(diào)制盤和溫控罩之間的輻射換熱達到平衡，從而使調(diào)制盤的外圈擋光工作面作為儀器的輻射能量測量基準用。
權利要求
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(1)、與隔熱調(diào)制盤中央部位軸套(109)固定的電機(5)，其特征在于在隔熱調(diào)制盤(1)外罩有溫控罩(2)，溫控罩通過隔熱墊(3)固定在基座(4)上；所說的隔熱調(diào)制盤(1)，包含軸套(109)和外圈設置有透光區(qū)域的盤面，該盤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構；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置有螺紋(105)；該盤面的背面具有逐漸向外減薄的斜度；所說的溫控罩(2)由一個扁形金屬殼體(201)，殼體邊緣開有一個可使調(diào)制外圈(102)對目標輻射作調(diào)制的缺口(202)，殼體的外表面置有通過硅橡膠(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，相對兩側邊緣還各開有一個放置薄膜型鉑電阻(206)的小槽，薄膜型鉑電阻和其信號引出導線(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.首先在一塊金屬盤體中心部位依次金加工形成一個中心內(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螺紋(105)；B.在深槽(103)內(nèi)按照網(wǎng)格結構鋪設玻璃纖維(106)，后再澆筑環(huán)氧樹脂固化；C.然后再進行金加工，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構，在該一體化結構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)上按設計要求開設透光區(qū)域；D.最后對隔熱調(diào)制盤的調(diào)制外圈進行發(fā)黑處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于空間儀器的可溫控的調(diào)制裝置及調(diào)制盤的制備方法，該裝置包括隔熱調(diào)制盤、與隔熱調(diào)制盤中央部位軸套固定的電機，其特征在于在隔熱調(diào)制盤外罩有可溫控的溫控罩，溫控罩通過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)設薄膜型鉑電阻測溫。所述調(diào)制盤包含軸套和外圈設置有透光區(qū)域的盤面，該盤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)點是隔熱調(diào)制盤的隔熱內(nèi)圈采用金屬盤澆筑玻璃鋼的結構，解決了分體加工再配合造成的配合精度不高，調(diào)制盤旋轉(zhuǎn)精度差的缺點。達到了全金屬調(diào)制盤的加工和配合精度。采用溫控罩的主動加熱溫控方式，具有加熱溫度均勻，溫控精度高。
文檔編號G01D5/26GK1862318SQ200610027390
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權日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 申請人:中國科學院上海技術物理研究所