CN109324008B - 紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，包括具有窗口的太阳光入射窗口板，太阳光入射窗口板的板面通过转轴转动连接有遮挡板，转轴外套有涡卷弹簧，涡卷弹簧一端连接于转轴，涡卷弹簧另一端固定于转轴外，太阳光入射窗口板板面还设有顶簧组件，该顶簧组件在遮挡板完全遮挡窗口时柔性阻挡遮挡板的转动。本发明对于电子学驱动电路要求低，各结构加工要求，装调简便。
Description
技术领域
本发明涉及光谱探测仪领域，具体是一种紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件。
背景技术
紫外高光谱大气成分探测仪在使用前，需要令太阳光入射，利用太阳光对光谱仪进行光谱定标，在定标时需保持太阳光入射窗口的光通路不受阻碍，在定标完成后，需要遮挡太阳光入射窗口，如果太阳挡板无法遮挡太阳光入射出口，则会导致仪器的最主要的工作模式“对地观测”受到影响。目前可通过电机驱动转动的遮挡板，实现自由打开和遮挡太阳光入射窗口，但电机驱动电路发生故障时，则遮挡板无法保持始终遮挡太阳光入射窗口的状态，这样由于仪器内会有杂散光进入，仪器除了无法进行太阳光光谱定标，而且也对对地观测功能造成影响。
发明内容 本发明的目的是提供一种紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，以解决现有技术电机驱动的遮挡板在电机驱动电路发生故障时无法保证遮挡太阳光入射窗口的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，包括太阳光入射窗口板，其具有供太阳光穿过的窗口，太阳光入射窗口板的板面通过转轴转动连接有可打开和遮挡窗口的遮挡板，转轴由电机驱动，其特征在于：转轴外套有涡卷弹簧，涡卷弹簧一端连接于转轴，涡卷弹簧另一端固定于转轴外，电机克服涡卷弹簧的弹性力驱动遮挡板转动打开窗口，太阳光入射窗口板板面还设有顶簧组件，该顶簧组件在遮挡板完全遮挡窗口时柔性阻挡遮挡板的转动。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，其特征在于：所述遮挡板一端通过转轴转动连接于窗口上方的太阳光入射窗口板板面位置，太阳光入射窗口板板面上对应转轴位置固定有电机支撑座，驱动转轴的电机固定于电机支撑座。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，其特征在于：所述转轴穿过太阳光入射窗口板，转轴穿出段对应位置设有围在转轴穿出段外的框体，框体中有缺口，所述涡卷弹簧套于转轴穿出段，涡卷弹簧一端固定于转轴穿出段、另一端固定于框体的缺口中。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，其特征在于：所述顶簧组件包括固定于窗口一侧太阳光入射窗口板板面位置的顶簧支座，顶簧支座上设有管形件，管形件一端管口内固定有顶簧压盖，管形件内设有可沿管形件滑动的顶簧活塞，顶簧活塞塞面从管形件另一端管口穿出，顶簧活塞与顶簧压盖之间设有顶簧，由顶簧和顶簧活塞配合承力于遮挡板。
本发明中，电机带动转轴转动，进而使遮挡板转动打开窗口，以完成太阳光定标，在转动过程中电机克服涡卷弹簧变形产生的弹性力。太阳光定标完成后，电机使遮挡板复位至遮挡窗口，若在遮挡板转动过程中电机断电，涡卷弹簧会施加力使遮挡板继续转动至遮挡窗口。在遮挡板转动至完全遮挡窗口时，涡卷弹簧可以具有弹性力促使遮挡板继续转动，也可以是涡卷弹簧没有弹性变形而遮挡板在惯性作用下继续转动，此时通过顶簧组件弹性阻挡遮挡板的转动，使遮挡板保持在完全遮挡窗口的状态。
本发明用电机直接带动遮挡板旋转来遮挡和打开供太阳光入射的窗口，遮挡板的转轴上连接有涡卷弹簧，使得电机断电状态时保证遮挡板位于遮挡窗口的位置；同时在遮挡板位于遮挡窗口位置上安装有顶簧组件，该顶簧组件用于对遮挡板柔性定位，可以减少力学环境振动时对电机的振动。
本发明通过设计涡卷弹簧保证其具有合适的最大输出扭矩以及最小的输出扭矩，并且通过调节顶簧组件输出力，可以实现在电机断电时保证遮挡板停留在完全遮挡太阳光入射窗口位置。该部件对于电子学驱动电路要求低，各结构加工要求，装调简便。
附图说明
图1是本发明结构正视图。
图2是本发明结构后视图。
图3是本发明顶簧组件结构正剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2所示，紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，包括太阳光入射窗口板5，其具有供太阳光穿过的窗口11，太阳光入射窗口板5的板面通过转轴12转动连接有可打开和遮挡窗口11的遮挡板3，转轴12与遮挡板3成型为一体，转轴12由电机1驱动，转轴12外套有涡卷弹簧6，涡卷弹簧6一端连接于转轴12，涡卷弹簧6另一端固定于转轴12外，电机1克服涡卷弹簧6的弹性力驱动遮挡板3转动打开窗口，太阳光入射窗口板5板面还设有顶簧组件4，该顶簧组件4在遮挡板3完全遮挡窗口11时柔性阻挡遮挡板3的转动。
遮挡板3一端通过转轴12转动连接于窗口11上方的太阳光入射窗口板5板面位置，太阳光入射窗口板5板面上对应转轴12位置固定有电机支撑座2，驱动转轴12的电机1固定于电机支撑座2。
转轴12穿过太阳光入射窗口板5，转轴12穿出段对应位置设有围在转轴12穿出段外的框体13，该框体13与太阳光入射窗口板5成型为一体，框体13中有缺口，涡卷弹簧6套于转轴12穿出段，涡卷弹簧6一端固定于转轴12穿出段、另一端固定于框体13的缺口中。
如图3所示，顶簧组件4包括固定于窗口11一侧太阳光入射窗口板5板面位置的顶簧支座7，顶簧支座7上设有管形件14，管形件14一端管口内固定有顶簧压盖8，管形件14内设有可沿管形件滑动的顶簧活塞10，顶簧活塞10塞面从管形件14另一端管口穿出，顶簧活塞10与顶簧压盖8之间设有顶簧9，由顶簧9和顶簧活塞10配合承力于遮挡板3。
本发明中，涡卷弹簧6一端固定于转轴12，另一端固定于遮挡板3上的框体，涡卷弹簧6对遮挡板3施加逆时针转动的扭矩；当遮挡板3在窗口11的位置时，涡卷弹簧6具有最小的逆时针方向输出扭矩，该设计的最小输出扭矩需要大于步进电机断电后的自定位力矩和轴系的摩擦力矩之和，保证电机断电后可以保证在涡卷弹簧6作用下遮挡板3可以逆时针转动；当光谱仪需要太阳光定标时，需要遮挡板3顺时针旋转到打开窗口11的位置，并且需要带电保持停留在该位置，电机1在该位置带电保持力矩需大于涡卷弹簧6在该位置的输出扭矩。
当遮挡板3位于窗口11位置时，有两个顶簧组件4顶住遮挡板3，使其不能继续逆时针转动，可以停留在遮挡窗口11的位置.顶簧组件4中，可调节顶簧压盖8通过螺纹与顶簧支座7上的管形件一端管口连接，通过调节旋和深度，可以实现顶簧组件4对遮挡板3顶力大小，从而保证在电机1断电时，遮挡板3可以停留在遮挡窗口11的位置。
Claims (3)
1.紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，包括太阳光入射窗口板，其具有供太阳光穿过的窗口，太阳光入射窗口板的板面通过转轴转动连接有可打开和遮挡窗口的遮挡板，转轴由电机驱动，其特征在于：所述转轴穿过太阳光入射窗口板，转轴穿出段对应位置设有围在转轴穿出段外的框体，框体中有缺口；转轴外套有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧套于转轴穿出段，涡卷弹簧一端固定于转轴穿出段、另一端固定于框体的缺口中，电机克服涡卷弹簧的弹性力驱动遮挡板转动打 开窗口，太阳光入射窗口板板面还设有顶簧组件，该顶簧组件在遮挡板完全遮挡窗口时柔 性阻挡遮挡板的转动。
2.根据权利要求1所述的紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，其特征在于：所述遮挡板一端通过转轴转动连接于窗口上方的太阳光入射窗口板板面位置，太阳光入射窗口板板面上对应转轴位置固定有电机支撑座，驱动转轴的电机固定于电机支撑座。
3.根据权利要求1所述的紫外高光谱大气成分探测仪太阳光定标窗口挡板活动部件，其特征在于：所述顶簧组件包括固定于窗口一侧太阳光入射窗口板板面位置的顶簧支座，顶簧支座上设有管形件，管形件一端管口内固定有顶簧压盖，管形件内设有可沿管形件滑动的顶簧活塞，顶簧活塞塞面从管形件另一端管口穿出，顶簧活塞与顶簧压盖之间设有顶簧，由顶簧和顶簧活塞配合承力于遮挡板。
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