[发明专利]一种外场微波快速修补装置及使用方法

权利要求书

1.一种外场微波快速修补装置，它包括多路微波收发天线、多自由度铰链连杆机构和握持设备（6），其特征是：握持设备（6）安装在自适应微波谐振腔（14）的顶部，握持设备（6）的末端与多自由度铰链连杆机构（7）相连接，多自由度铰链连杆机构（7）上装有实现连杆锁紧定位的自锁螺母（8）；索套（13）、微波发射装置（4）和微波接收装置（12）共同安装在自适应微波谐振腔（14）的多路微波收发天线（5）上，索套（13）依靠弹力和人工拉力实现多路微波收发天线（5）的收放；可调锁紧项圈（3）、柔性密封圈（10）、柔性耐高温海绵（11）、柔性金属薄膜（2）共同辅助自适应微波谐振腔（14）实现任意变曲面的自适应安装；磁力锁紧装置（16）安装在多自由度铰链连杆机构（7）的底部，能通过旋转旋钮（15）实现多自由度铰链连杆机构（7）在外场微波修补仪（9）表面的安装固定以及拆卸收纳。

2.根据权利要求1所述的外场微波快速修补装置，其特征在于：自适应微波谐振腔（14）的变曲面自适应功能由耐高温的柔性耐高温海绵（11）和柔性密封圈（10）以及柔性金属薄膜（2）、辅助锁紧固定的可调锁紧项圈（3）实现；通过耐高温的柔性密封圈与变曲面的纤维增强复合材料受损构件表面的紧密贴合，其产生的残余变形量由柔性耐高温海绵来补偿；此外在谐振腔的外侧还设计并安装了柔性防泄漏的金属薄膜（2），并通过锁紧项圈将整个密封装置进行锁紧；微波发射装置（4）和微波接收装置（12）安装在多路微波收发天线（5）上，多路微波收发天线（5）位于谐振腔的中轴线上，以实现谐振腔对于微波信号的发射以及接收工作；多自由度铰链连杆机构（7）安装在谐振腔中轴线的顶部，实现谐振腔在任意工作面上的原位修补固定；拧紧自锁螺母（8）便能完成对于谐振腔在工作面上的定位与固定；依靠多自由度铰链连杆的自锁性能实现谐振腔的固定。

3.根据权利要求1所述的外场微波快速修补装置，其特征在于：所述的自适应微波谐振腔（14）、多路微波收发天线（5）、握持设备（6）、多自由度铰链连杆机构（7）都是可拆卸折叠收纳的机构；通过拉动多路微波收发天线（5）上的索套（13），便能将天线折叠收纳；拧松自锁螺母（8），多自由度铰链连杆机构（7）能折叠收纳在外场微波修补仪（9）中。

4.根据权利要求1所述的外场微波快速修补装置，其特征在于：自适应微波谐振腔（14）能替换以适应不同的纤维增强复合材料受损构件的任意曲面的紧密贴附；在对大曲率待修补表面进行贴附固定时，将谐振腔的外壳替换至适用于具有自适应性的谐振腔外壳，所以该自适应微波谐振腔（14）具有高度的适应性、互换性以及通用性；而且位于自适应微波谐振腔（14）内部的微波反射金属腔壁也能进行替换拆卸，从而适应于不同谐振频率的纤维增强树脂基复合材料构件，并实现最优的谐振效果，同时大幅提高在微波固化过程中复材对微波能量的利用效率。

5.根据权利要求1所述的外场微波快速修补装置，其特征在于：在谐振腔的顶部集成了温度传感器、光纤传感器、以及红外传感器的转接接口，并将其集成在了同轴电缆中，实现对于温度信号的快速采集以及高速传输；同时位于谐振腔体内部的多路微波收发天线（5）也能实现拆卸和折叠收纳，并且在多路微波收发天线（5）上阵列安装有多路微波信号发射装置及多路微波反射信号接受装置。

6.根据权利要求1所述的外场微波快速修补装置，其特征在于：握持设备（6）安装在自适应微波谐振腔（14）中轴线的顶部并满足人体工学要求，同时在握持设备（6）的末端与多自由度铰链连杆机构（7）相连接；在固定好谐振腔位置之后，仅需拧紧一个自锁螺母（8），便能实现对整个连杆机构的自锁固定；在多自由度铰链连杆机构（7）的末端，设计并安装有磁力锁紧装置（16），顺时针旋转磁力锁紧旋钮（15）即能实现对多自由度铰链连杆机构（7）的磁力解锁，从而取下多自由度铰链连杆机构（7）；逆时针旋转磁力锁紧旋钮（15），锁定并固定多自由度铰链连杆机构（7），实现对多自由度铰链连杆机构（7）的拆卸与安装固定。