CN104615171A - 一种用于低温真空冷舱的支撑平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于低温真空冷舱的支撑平台，它包括真空低温冷舱、四个支撑腿、光学平台，所述光学平台容置于真空低温冷舱内，每个支撑腿一端固定于光学平台下表面，且支撑腿另一端穿过真空低温冷舱壁触接于地面；所述露设于真空低温冷舱外的每个支撑腿外壁套设有密封波纹管；所述光学平台下表面安装有温度传感器和环形加热片，温度传感器和环形加热片通过电缆与温度控制器电连接；所述光学平台的上表面设有第一隔热垫，该第一隔热垫外触接有第一隔热金属罩体，第一隔热金属罩体下端悬设邻接于真空低温冷舱内壁上；本发明生产成本低，制作方便快捷，同时还解决了以往常温下支撑平台调好以后环境温度变化产生形变的问题。

Description

一种用于低温真空冷舱的支撑平台

技术领域

本发明涉及一种支撑平台，尤其涉及一种用于低温真空冷舱的支撑平台。

背景技术

支撑平台是安装在低冷环境模拟舱内，其功能是为低冷环境模拟舱内进行试验的光电部件提供安装位置；通常的材料在常温常压状态下调节好了以后，经过较大的温度变化以后，会产生形变，而光学部件精度要求非常高，往往几个毫米的变化就会对成像质量产生很大的影响。

目前现有的用于低冷环境模拟舱内的支撑平台，要么不考虑温度变化的形变影响，要么采用殷钢((Invar Steel的音译)，属于铁镍合金的一种，其成分为镍36％，铁63.8％，碳0.2％，这种材料最大的特点就是随温度的变形极小，适合于制作对温度变形有严格要求的零件)等热膨胀系数小的材料制作支撑平台；但是殷钢等热膨胀系数小的材料限于国内的加工能力以及成本问题只能加工成几十个厘米的小结构件，无法满足比较大型的支撑平台的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于低温真空冷舱的支撑平台，其生产成本低，制作方便快捷，同时还解决了以往常温下支撑平台调好以后环境温度变化产生形变的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种用于低温真空冷舱的支撑平台，它包括真空低温冷舱、四个支撑腿、光学平台，所述光学平台容置于真空低温冷舱内，每个支撑腿一端固定于光学平台下表面，且支撑腿另一端穿过真空低温冷舱壁触接于地面；

所述露设于真空低温冷舱外的每个支撑腿外壁套设有密封波纹管，该密封波纹管一端触接于真空低温冷舱外壁处，密封波纹管另一端触接于地面，密封波纹管的作用是将四个支撑腿与外界环境隔离，避免外界环境温度对支撑腿产生影响；

所述光学平台下表面的正中心位置固定安装有温度传感器，温度传感器的作用是感知光学平台的温度变化，并将该温度变化传送给温度控制器，以温度传感器为中心，在温度传感器与光学平台下表面外沿之间的光学平台下表面上，安装有环形加热片，环形加热片的作用是通过温度控制器的开启，向光学平台加热，以保持光学平台温度在20℃，温度传感器和环形加热片通过电缆与设置于真空低温冷舱外的温度控制器电连接，温度控制器的作用是感知光学平台的温度变化，控制并保持光学平台的温度在20℃，以避免温度变化对光学平台的影响，避免光学平台的变形；

所述光学平台的上表面和其周向侧壁处套设有第一隔热金属罩体，第一隔热金属罩体的作用是将光学平台的热辐射隔绝，保持光学平台的温度恒定，第一隔热金属罩体与光学平台之间设置第一隔热垫，避免相互直接接触，杜绝光学平台与第一隔热金属罩体的热传导，减少光学平台温度的散失，该第一隔热垫外触接有第一隔热金属罩体，该第一隔热金属罩体与第一隔热垫形状相同，大小匹配，第一隔热金属罩体下端面向下延伸，悬设邻接于真空低温冷舱内壁上，由于第一隔热金属罩体的下端面一直向下延伸至真空低温冷舱内壁上方，进一步减少了光学平台和支撑腿的热辐射对待测光电部件的红外辐射影响，所述第一隔热金属罩体内、外表面均进行抛光处理，第一隔热金属罩体的内外表面进行抛光处理，是为了提高其对热辐射的高反射性，尽量减少真空低温冷舱对光学平台温度的影响，该支撑平台生产成本低，制作方便快捷。

所述第一隔热金属罩体的上表面和其周向侧壁上部处套设有第二隔热垫，该第二隔热垫外触接有第二隔热金属罩体，由于第一隔热金属罩体和第二隔热金属罩体之间设有第二隔热垫，两者不直接接触，进一步避免了热传导，该第二隔热金属罩体与第一隔热垫形状相同，大小匹配，第二隔热金属罩体下端面向下延伸，悬设邻接于真空低温冷舱内壁上，所述第二隔热金属罩体内表面进行抛光处理，第一隔热金属罩体和第二隔热金属罩体下端均悬设邻接于真空低温冷舱内壁上方，并不直接与真空低温冷舱接触，且冷舱内为真空环境，使得第一隔热金属罩体和第二隔热金属罩体之间形成一个真空的且对热辐射高反射的腔体，其结构类似于保温瓶的内胆双层结构，可以进一步实现很好的隔绝热辐射效果，解决了以往常温下支撑平台调好以后环境温度变化支撑平台产生形变的问题。

所述第一隔热金属罩体和第二个热金属罩体水平面的厚度D1均是4mm-6mm，且第一隔热金属罩体和第二个热金属罩体圆周面的厚度D2均是0.5mm-1.5mm。

所述环形加热片设置于光学平台下表面的温度传感器与光学平台下表面外沿的中间位置，以避免环形加热片加热时对温度传感器的温度影响。

所述第一隔热金属罩体和第二个热金属罩体均是由钢板一体冲压成型。

工作原理

将整个支撑平台置于真空低温冷舱内，支撑腿穿过真空低温冷舱直接安装在地面上，用波纹管将支撑腿露设于真空低温冷舱外的部分套接，波纹管下端触接与地面，使该部分支撑腿与外界环境隔离；光学平台安装在四个支撑腿上，在光学平台下表面的正中心，安装温度传感器；以温度传感器为中心，在温度传感器与光学平台的外沿的中间位置，安装环形加热片；温度传感器和环形加热片通过电缆与真空低温冷舱外的温度控制器电连接；将光学平台调节水平以后，在光学平台表面及侧壁处铺上第一隔热垫，将第一隔热金属套体套接于第一隔热垫外；第一隔热金属套体是一个与光学平台形状相同但是比光学平台大的用钢板做成的套体，第一隔热金属套体上顶面与第一隔热垫接触的平面厚5mm，其余部分厚1mm，内外表面均抛光处理；光学平台的台面隔着第一隔热垫支撑起第一隔热金属套体，其他部分与第一隔热金属套体无接触；在第一隔热金属套体上表面上铺第二隔热垫，将第二隔热金属套体安装在第一隔热金属套体外面；第二隔热金属套体是一个与第一隔热金属套体形状相同但是比第一隔热金属套体大的用钢板做成的套体，其上顶面与第二隔热垫接触的平面厚5mm，其余部分厚1mm，内表面抛光处理；第一隔热金属套体上面隔着第二隔热垫支撑起第二隔热金属套体，其他部分与第二隔热金属套体无接触；

工作时，温度传感器随时监控光学平台下表面中心的温度，一旦温度低于15℃，加热片开始工作，直至温度传感器测得的温度高于20℃停止加热；通过这种设计，在第一隔热金属套体和第二隔热金属套体之间形成一个真空的而且高反射的腔体，类似保温瓶的内胆，可以实现很好的隔绝热辐射的效果，同时，在第一隔热金属套体内部的光学平台，因为有主动加热温控装置，可以保证光学平台的温度可以保持在20℃±2℃的温度区间，这种设计，可以避免冷舱内温度变化对光学平台结构稳定性的影响。

本发明生产成本低，制作方便快捷，同时还解决了以往常温下支撑平台调好以后环境温度变化产生形变的问题。

附图说明

图1示出本发明整体剖面结构示意图；

图2示出本发明支撑平台局部剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1-图2所示，一种用于低温真空冷舱的支撑平台，它包括真空低温冷舱1、四个支撑腿2、光学平台3，所述光学平台3容置于真空低温冷舱1内，每个支撑腿2一端固定于光学平台3下表面，且支撑腿2另一端穿过真空低温冷舱1壁触接于地面；

所述露设于真空低温冷舱1外的每个支撑腿2外壁套设有密封波纹管4，该密封波纹管4一端触接于真空低温冷舱1外壁处，密封波纹管4另一端触接于地面；

所述光学平台3下表面的正中心位置固定安装有温度传感器5，以温度传感器5为中心，在温度传感器5与光学平台3下表面外沿之间的光学平台下表面上，安装有环形加热片6，温度传感器5和环形加热片6通过电缆与设置于真空低温冷舱1外的温度控制器7电连接；

所述光学平台3的上表面和其周向侧壁处套设有第一隔热垫8，该第一隔热垫8外触接有第一隔热金属罩体9，该第一隔热金属罩体9与第一隔热垫8形状相同，大小匹配，第一隔热金属罩体9下端面向下延伸，悬设邻接于真空低温冷舱1内壁上，所述第一隔热金属罩体9内、外表面均进行抛光处理。

所述第一隔热金属罩体9水平面的厚度D1是5mm，且第一隔热金属罩体9圆周面的厚度D2是1mm。

所述第一隔热金属罩体9是由钢板一体冲压成型。

实施例2

一种用于低温真空冷舱的支撑平台，其与实施例1不同之处在于，所述第一隔热金属罩体9的上表面和其周向侧壁上部处套设有第二隔热垫8，该第二隔热垫8外触接有第二隔热金属罩体9，该第二隔热金属罩体9与第一隔热垫8形状相同，大小匹配，第二隔热金属罩体9下端面向下延伸，悬设邻接于真空低温冷舱1内壁上，所述第二隔热金属罩体9内表面进行抛光处理。

所述环形加热片6设置于光学平台3下表面的温度传感器5与光学平台3下表面外沿的中间位置。

所述第二隔热金属罩体9水平面的厚度D1是5mm，且第二隔热金属罩体9圆周面的厚度D2是1mm。

所述第二隔热金属罩体9是由钢板一体冲压成型。

如上所述，本发明一种用于低温真空冷舱的支撑平台，所述的实施例及图，只是本发明较好的实施效果，并不是只局限于本发明，凡是与本发明的结构、特征等近似、雷同者，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于低温真空冷舱的支撑平台，它包括真空低温冷舱(1)、四个支撑腿(2)、光学平台(3)，所述光学平台(3)容置于真空低温冷舱(1)内，每个支撑腿(2)一端固定于光学平台(3)下表面，且支撑腿(2)另一端穿过真空低温冷舱(1)壁触接于地面；其特征在于：所述露设于真空低温冷舱(1)外的每个支撑腿(2)外壁套设有密封波纹管(4)，该密封波纹管(4)一端触接于真空低温冷舱(1)外壁处，密封波纹管(4)另一端触接于地面；

所述光学平台(3)下表面的正中心位置固定安装有温度传感器(5)，以温度传感器(5)为中心，在温度传感器(5)与光学平台(3)下表面外沿之间的光学平台下表面上，安装有环形加热片(6)，温度传感器(5)和环形加热片(6)通过电缆与设置于真空低温冷舱(1)外的温度控制器(7)电连接；

所述光学平台(3)的上表面和其周向侧壁处套设有第一隔热垫(8)，该第一隔热垫(8)外触接有第一隔热金属罩体(9)，该第一隔热金属罩体(9)与第一隔热垫(8)形状相同，大小匹配，第一隔热金属罩体(9)下端面向下延伸，悬设邻接于真空低温冷舱(1)内壁上，所述第一隔热金属罩体(9)内、外表面均进行抛光处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于低温真空冷舱的支撑平台，其特征在于：所述第一隔热金属罩体(9)的上表面和其周向侧壁上部处套设有第二隔热垫(8)，该第二隔热垫(8)外触接有第二隔热金属罩体(9)，该第二隔热金属罩体(9)与第一隔热垫(8)形状相同，大小匹配，第二隔热金属罩体(9)下端面向下延伸，悬设邻接于真空低温冷舱(1)内壁上，所述第二隔热金属罩体(9)内表面进行抛光处理。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于低温真空冷舱的支撑平台，其特征在于：所述环形加热片(6)设置于光学平台(3)下表面的温度传感器(5)与光学平台(3)下表面外沿的中间位置。

4.根据权利要求3所述的一种用于低温真空冷舱的支撑平台，其特征在于：所述第一隔热金属罩体(9)和第二隔热金属罩体(9)水平面的厚度D1均是4mm-6mm，且第一隔热金属罩体(9)和第二隔热金属罩体(9)圆周面的厚度D2均是0.5mm-1.5mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于低温真空冷舱的支撑平台，其特征在于：所述第一隔热金属罩体(9)和第二个热金属罩体(9)均是由钢板一体冲压成型。