CN115452446B - 一种月球月壤送样及加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种月球月壤送样及加热装置，通过设置进样漏斗、进样挡块组件、输送挡块组件，可以实现定量收集月壤的功能；通过设置多个加热炉，实现对收集的月壤进行加热功能，并可以对月壤收集次数大于3次；多个加热炉设置在转盘上，可以实现多批次样品的管理和换位功能；通过设置管路组件可以实现加热炉中挥发成分的密封传输功能。

Description

一种月球月壤送样及加热装置
技术领域
本发明属于深空资源探测技术领域，具体涉及一种月球月壤送样及加热装置。
背景技术
人类对于月球和其它星球的探索将是永恒的使命。尤其是对于月球和其它星球土壤的探测对研究这个星球的起源和演化、水冰资源是否存在、并判断月球水冰来源具有重要意义。因此，高质量、高可靠地月壤运送和加热分析装置是分析月壤成分的关键。多批次的月壤提取和对月壤有效加热对月壤的成分分析提供了必要支撑。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种月球月壤送样及加热装置，主要用于收集飞跃器取回的月壤样品，通过加热炉对收集的样品进行真空高温加热，从而释放出月壤中水及挥发分。
一种月球月壤送样及加热装置，包括电机组件(1)、齿轮组件(2)、壳体支架(4)、进样挡块组件(5)、输送挡块组件(6)、进样漏斗(7)、管路组件(8)、转盘(9)、加热炉(10)、导向槽(11)、导向滑杆(12)、导向套(13)和盖板(14)；
转盘(9)安装在壳体支架(4)上，其具有圆盘形底板，底板边缘具有侧壁，底板中心设置中心轴；加热炉(10)有多个，绕着中心轴均布在转盘(9)上；加热炉(10)上端开口，侧面设置有加热模块；
电机组件(1)安装在壳体支架(4)上，齿轮组件(2)安装在转盘(9)的中心轴上，电机组件(1)通过齿轮组件(2)控制转盘(9)的中心轴旋转，由此带动转盘(9)及其上的加热炉(10)旋转；
盖板(14)设置在转盘(9)之上，并固定在壳体支架(4)上，与壳体支架(4)形成一个腔体，对转盘(9)进行封装；进样漏斗(7)设置在盖板(14)上，上部漏斗用于接收样品，下部的竖直通道通过盖板(14)上的通孔伸入到空腔中；进样漏斗(7)的竖直通道的下部侧壁设置有一个开孔，该开孔上方一定距离处设置有两个相对的开孔；
进样挡块组件(5)和输送挡块组件(6)均安装在盖板(14)上；输送挡块组件(6)具有一个挡板，可伸入到进样漏斗(7)竖直通道的下方开孔中，可将进样漏斗(7)的通道堵住；进样挡块组件(5)具有一个挡板，可伸入到进样漏斗(7)竖直通道的上部的一个开孔中进入，从相对的开孔中伸出；
管路组件(8)安装在盖板(14)上，其下端通过盖板(14)上的通孔伸入到空腔中；管路组件(8)上固定有导向套(13)，导向套(13)的表面设置有凸起；盖板(14)上的通孔与该导向套(13)的形状相对应，导向套(13)可安装在通孔中，并可相对于盖板(14)上下运动；管路组件(8)的外侧壁上设置有导向滑杆(12)，外端伸入到转盘(9)的侧壁内侧的导向槽(11)中；该导向槽(11)在侧壁上成S形。
进一步的，还包括光电编码器(3)；光电编码器(3)用于测量齿轮组件(2)的转动角度；根据光电编码器(3)的读数，控制电机组件(1)驱动转盘(9)转动的角度。
较佳的，加热炉(10)有4个。
较佳的，进样挡块组件(5)的挡板通过组件内设置的音圈电机驱动。
较佳的，输送挡块组件(6)的挡板通过组件内设置的音圈电机驱动。
较佳的，每个加热炉(10)位置对应为导向槽(11)的波谷位置，两个加热炉(10)之间的位置为导向槽(11)的波峰位置。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种月球月壤送样及加热装置，通过设置进样漏斗、进样挡块组件、输送挡块组件，可以实现定量收集月壤的功能；通过设置多个加热炉，实现对收集的月壤进行加热功能，并可以对月壤收集次数大于3次；多个加热炉设置在转盘上，可以实现多批次样品的管理和换位功能；通过设置管路组件可以实现加热炉中挥发成分的密封传输功能。
附图说明
图1为本发明月球月壤取样和加热装置的正视结构示意图；
图2为本发明月球月壤取样和加热装置的俯视结构示意图；
图3为本发明月球月壤取样和加热装置的A-A面的剖视结构示意图；
图4为本发明月球月壤取样和加热装置的去除盖板后的内部结构示意图；
其中，1-电机组件、2-齿轮组件、3-光电编码器、4-壳体支架、5-进样挡块组件、6-输送挡块组件、7-进样漏斗、8-管路组件、9-转盘、10-加热炉、11-导向槽、12-导向滑杆、13-导向套、14-盖板。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明的一种月球月壤送样及加热装置，如图1、2、3、4所示，包括电机组件1、齿轮组件2、光电编码器3、壳体支架4、进样挡块组件5、输送挡块组件6、进样漏斗7、管路组件8、转盘9、加热炉10、导向槽11、导向滑杆12、导向套13和盖板14。
如图3所示，转盘9安装在壳体支架4上，其具有圆盘形底板，底板边缘具有侧壁；底板中心设置中心轴；加热炉10有多个，本实施例中为4个，四个加热炉10绕着中心轴均布在转盘9上。加热炉10上端开口，侧面设置有加热模块，可对炉内的样品进行加热，使样品挥发气体。
如图1所示，电机组件1安装在壳体支架4上，齿轮组件2安装在转盘9的中心轴上，电机组件1通过齿轮组件2控制转盘9的中心轴旋转，由此带动转盘9及其上的加热炉10旋转；光电编码器3用于测量齿轮组件2的转动角度。根据光电编码器3的读数，可闭环控制电机组件1驱动转盘9转动的角度。
盖板14设置在转盘9之上，并固定在壳体支架4上，与壳体支架4形成一个腔体，对转盘9进行封装；进样漏斗7设置在盖板14上，上部漏斗用于接收样品，下部的竖直通道通过盖板14上的通孔伸入到空腔中，并对准任意一个加热炉10。进样漏斗7的竖直通道的下部侧壁设置有一个开孔，该开孔上方一定距离处设置有两个相对的开孔。
进样挡块组件5和输送挡块组件6均安装在盖板14上；输送挡块组件6具有一个挡板，可在音圈电机的驱动下，伸入到进样漏斗7竖直通道的下方开孔中，可将进样漏斗7的通道堵住；进样挡块组件5具有一个挡板，可在音圈电机的驱动下，伸入到进样漏斗7竖直通道的上部的一个开孔中进入，从相对的开孔中伸出。
在进样漏斗7装样品前，输送挡块组件6的挡块伸入到对应的开孔内，对漏斗的通道进行封堵，进样挡块组件5的挡块缩回，有样品进入到进样漏斗7时，落到竖直通道被输送挡块组件6挡住，当结束接收样品后，进样挡块组件5的挡块开始来回伸缩，即不断把漏斗的竖直通道中的样品从相对的开孔中推出，直到样品高度与挡块高度平齐，控制输送挡块组件6的挡块缩回，样品从竖直通道中落入到其下方的加热炉10中。
管路组件8安装在盖板14上，其下端通过盖板14上的通孔伸入到空腔中，并对准任意一个加热炉10。其中，管路组件8上固定有导向套13，导向套13的表面设置有凸起；盖板14上的通孔与该导向套13的形状相对应，导向套13可安装在通孔中，并可相对于盖板14上下运动，由于设置有凸起，导向套13和管路组件8不会相对于盖板14转动；管路组件8的外侧壁上设置有导向滑杆12，外端伸入到转盘9的侧壁内侧的导向槽11中；该导向槽11在侧壁上成S形，当转盘9转动时，由于导向滑杆12在导向槽11中随其S形上下运动，则管路组件8也随着上下运动。每个加热炉10位置为导向槽11的波谷位置，两个加热炉10之间的位置为导向槽11的波峰位置，因此当转盘9转动时，加热炉10转到管路组件8下方时，管路组件8高度下降到刚好落到该加热炉10上；当需要转到隔壁的加热炉10时，管路组件8被导向槽11抬高，管路组件8与当前的加热炉10分离。
本发明的工作原理是：
飞跃器抓取装置将月壤样品输送至漏斗7内，进样挡块组件5和输送挡块组件6配合运动对月壤样品定量取样，输送挡块组件6运动将漏斗7中的定量样品输送至加热炉10内。随后电机组件1转动，带动齿轮组件2转动，齿轮组件2带动转盘9转动，转盘9带动加热炉10转动，光电编码器3记录齿轮组件2转过的角度信息，当装有月壤样品的加热炉10转到管路组件8下方时，电机组件1停止转动。加热炉10对内部月壤样品加热，样品挥发气体经过管路组件8输送至样品分析装置。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种月球月壤送样及加热装置，其特征在于，包括电机组件(1)、齿轮组件(2)、壳体支架(4)、进样挡块组件(5)、输送挡块组件(6)、进样漏斗(7)、管路组件(8)、转盘(9)、加热炉(10)、导向槽(11)、导向滑杆(12)、导向套(13)和盖板(14)；
转盘(9)安装在壳体支架(4)上，其具有圆盘形底板，底板边缘具有侧壁，底板中心设置中心轴；加热炉(10)有多个，绕着中心轴均布在转盘(9)上；加热炉(10)上端开口，侧面设置有加热模块；
电机组件(1)安装在壳体支架(4)上，齿轮组件(2)安装在转盘(9)的中心轴上，电机组件(1)通过齿轮组件(2)控制转盘(9)的中心轴旋转，由此带动转盘(9)及其上的加热炉(10)旋转；
盖板(14)设置在转盘(9)之上，并固定在壳体支架(4)上，与壳体支架(4)形成一个腔体，对转盘(9)进行封装；进样漏斗(7)设置在盖板(14)上，上部漏斗用于接收样品，下部的竖直通道通过盖板(14)上的通孔伸入到空腔中；进样漏斗(7)的竖直通道的下部侧壁设置有一个开孔，该开孔上方一定距离处设置有两个相对的开孔；
进样挡块组件(5)和输送挡块组件(6)均安装在盖板(14)上；输送挡块组件(6)具有一个挡板，可伸入到进样漏斗(7)竖直通道的下方开孔中，可将进样漏斗(7)的通道堵住；进样挡块组件(5)具有一个挡板，可伸入到进样漏斗(7)竖直通道的上部的一个开孔中进入，从相对的开孔中伸出；
管路组件(8)安装在盖板(14)上，其下端通过盖板(14)上的通孔伸入到空腔中；管路组件(8)上固定有导向套(13)，导向套(13)的表面设置有凸起；盖板(14)上的通孔与该导向套(13)的形状相对应，导向套(13)可安装在通孔中，并可相对于盖板(14)上下运动；管路组件(8)的外侧壁上设置有导向滑杆(12)，外端伸入到转盘(9)的侧壁内侧的导向槽(11)中；该导向槽(11)在侧壁上成S形；
每个加热炉(10)位置对应为导向槽(11)的波谷位置，两个加热炉(10)之间的位置为导向槽(11)的波峰位置。
2.如权利要求1所述的一种月球月壤送样及加热装置，其特征在于，还包括光电编码器(3)；光电编码器(3)用于测量齿轮组件(2)的转动角度；根据光电编码器(3)的读数，控制电机组件(1)驱动转盘(9)转动的角度。
3.如权利要求1所述的一种月球月壤送样及加热装置，其特征在于，加热炉(10)有4个。
4.如权利要求1所述的一种月球月壤送样及加热装置，其特征在于，进样挡块组件(5)的挡板通过组件内设置的音圈电机驱动。
5.如权利要求1所述的一种月球月壤送样及加热装置，其特征在于，输送挡块组件(6)的挡板通过组件内设置的音圈电机驱动。
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