[发明专利]基于扭摆式的微推力测量装置

摘要

本发明提供一种基于扭摆式的微推力测量装置，主要包括：扭摆平台、推力平衡执行器和光杆装置，扭摆平台：包括支架、扭丝、平衡架、推力器、配重杯，当推力器产生推力时，平衡架绕扭丝转动；推力平衡执行器：用以平衡推力器产生的推力，包括油槽、阻尼棒、恒流泵、比例积分微分控制器；光杠杆装置：包括反光镜，光源和位置敏感探测器，反光镜与光源和位置敏感探测器组成一个光杠杆装置；该测量装置采用扭矩平衡原理和光杠杆原理，将微小推力转化为位置敏感探测器的输出电流信号，再结合比例积分微分控制器智能地控制恒流泵的输出液体流量，计算出阻尼棒受到的粘滞力大小，从而得到待测推力大小，整个测试过程的操作、控制和使用简便，易于掌握。

主权项

1.一种基于扭摆式的微推力测量装置，其特征在于包括：/n扭摆平台：包括支架(17)、悬挂于支架(17)下方的扭丝(1)、扭丝(1)下方连接的平衡架(2)、分别固定于平衡架(2)左右两端的推力器(4)和配重杯(5)；其中，推力器施加使所述平衡架(2)绕扭丝(1)转动的作用力；所述配重杯(5)用以平衡推力器(4)的重力矩；/n推力平衡执行器：用以平衡推力器产生的推力，包括装有液体的油槽(10)、固定连接在平衡架(2)下方的阻尼棒(11)、以及恒流泵(9)和比例积分微分控制器(8)；其中，阻尼棒底端浸入油槽里的液体内部，油槽(10)和恒流泵(9)通过管道构成封闭的回路，恒流泵(9)与比例积分微分控制器(8)电连接，比例积分微分控制器(8)通过传输线路(22)与位置敏感探测器(7)电连接，恒流泵(9)驱动油槽内的液体在回路中循环流动，液体运动时施加在阻尼棒上的粘滞力方向与推力器(4)的推力方向相同，从而平衡推力器产生的推力，所述阻尼棒(11)下端为实心球体，上端过盈固定在平衡架的左端销孔，阻尼棒垂直于水平面，并且实心球体完全被油槽内的液体浸没；/n光杠杆装置：包括所述平衡架(2)的底部中端固定连接的反光镜(3)、平衡架下方的光源(6)和位置敏感探测器(7)；其中，反光镜(3)、光源(6)与位置敏感探测器(7)组成一个光杠杆装置，光源(6)发射的光束(23)通过所述反光镜(3)反射到所述位置敏感探测器(7)上的光敏面上，反光镜(3)和平衡架(2)的转动使得位置敏感探测器(7)的传输电流信号发生改变。/n