一种船用卫星天线旋转接头的测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种船用卫星天线旋转接头的测试装置，属于卫星天线【技术领域】。它解决了现有的检测方式中筛选出适用于船用卫星天线标准的旋转接头较为困难的问题。本船用卫星天线旋转接头的测试装置，包括底板、第一支撑板和第二支撑板，在第一支撑板上设有齿轮盘和驱动机构，在齿轮盘和第二支撑板之间设有计数检测单元，本装置还包括模拟电路，在模拟电路上设有检测指示电路，计数检测单元、检测指示电路均与主控制器连接，在主控制器上还连接有显示器。本船用卫星天线旋转接头的测试装置能够在模拟真实的旋转接头的工作环境下快速地测试旋转接头的耐磨程度，从而快速地挑选出合格的生产批次。
【专利说明】一种船用卫星天线旋转接头的测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于船用卫星天线【技术领域】，涉及一种船用卫星天线上的旋转接头的测试装置，特别是涉及一种耐磨度测试的装置
【背景技术】
[0002]卫星天线中，旋转接头是一个关键性馈线器件。尤其是雷达在搜索目标、跟踪目标、测量目标的空间位置时，其天线必须随时旋转，旋转接头就是天线旋转时传输微波信号的，根据旋转接头的空间转动作用，可分为俯仰旋转接头、方位旋转接头及横滚旋转接头。
[0003]如图1所示，通常的旋转接头包括公头和母头，公头插接在母头上后能够在母头上旋转，在公头和母头内均设有导体，公头和母头连接后两部分导体连通。通过这种旋转方式连接的旋转接头其耐磨程度直接与使用寿命相关。如果公头和母头之间形成了磨损间隙，就会出现接触不良的情况进而造成间歇性断路，甚至完成断路。
[0004]而在船舶上使用的卫星天线比陆地固定的卫星天线会更加频繁的转动，在这种情况，要在批量生产中挑选出哪个批次的旋转接头不适用于船用卫星天线的标准，这是很困难的。其一没有检测设备，只是依靠各个分零件的加工尺寸是否合格，二是现有的测试标准是以陆地固定的卫星天线为合格标准，在现有的检测方式中筛选出适用于船用卫星天线标准的旋转接头就更加困难。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种船用卫星天线旋转接头的测试装置，该船用卫星天线旋转接头的测试装置能够在模拟真实的旋转接头的工作环境下快速地测试旋转接头的耐磨程度，从而快速地挑选出合格的生产批次。
[0006]本实用新型通过下列技术方案来实现:一种船用卫星天线旋转接头的测试装置，包括底板、固定在底板上的第一支撑板和第二支撑板，在第一支撑板上设有齿轮盘和驱动齿轮盘转动的驱动机构，在齿轮盘上设有用于固定旋转接头中公头的公头插口，在第二支撑板上设有用于固定旋转接头中母头的母头插口，在齿轮盘和第二支撑板之间设有检测旋转接头转动次数的计数检测单元，在底板上还设有主控制器和对主控制器、计数检测单元和驱动机构供电的供电单元，本装置还包括能够模拟旋转接头工作时通电状态下的模拟电路，在模拟电路上设有连接有检测旋转接头是否正常工作并显示旋转接头不能正常工作的检测指示电路，上述的计数检测单元、检测指示电路均与主控制器连接，在主控制器上还连接有显示计数结果的显示器。
[0007]本检测装置用于检测旋转接头某个批次取样样品的耐磨程度。本装置通过检测旋转接头能够承受最大的旋转次数来判断旋转接头的耐磨程度，进而判断在最大旋转次数大于标准值为合格的产品。将旋转接头安装到本装置中后，并通过模拟电路模拟旋转接头的正常工作状态，通过驱动机构带动齿轮盘转动进而带动旋转接头的公头和母头相对转动，由计数检测单元检测旋转接头的旋转次数，在旋转接头磨损不能正常接触时检测指示电路显示以表示不能正常工作，并由检测指示电路取样，在取样值为设定值(低电平)时主控制器记录的不良接触的旋转次数，而驱动机构继续带动齿轮盘转动，计数检测单元继续计数，直至检测指示电路的取样值在一段设定的时间内恒为设定值时，主控制器控制供电电路断电。
[0008]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述的模拟电路包括水泥电阻，在公头上具有公头信号线和公头地线，在母头上具有母头信号线和母头地线，所述的水泥电阻一端与供电单元相连接，另一端与母头信号线连接，母头地线接地，所述的公头和母头内均设有内导体和外导体且对应相连接，所述公头信号线和公头地线短接。通过上述电路来模拟旋转接头的工作状态，进而能够准确车检测旋转接头的耐磨程度。
[0009]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述的检测指示电路包括保护电阻Rl和LED指示灯，保护电阻Rl的一端与母头信号线连接并且命名该端为检测端，另一端为接地端，所述的LED指示灯的阳极连接保护电阻Rl的接地端，LED指示灯的阴极连接母头地线，所述检测端与主控制器连接。旋转接头因出现磨损而断路后，保护电阻Rl的检测端的电压下降，通过该下降的电压值来判断旋转接头是否正常。在旋转接头磨损后，电流流过LED指示灯从而点亮LED指示灯，这样可方便检测人员直接观察和判断。保护电阻Rl大大降低LED指示灯通电时的电压，从而防止LED指示灯由于电流较大造成击穿，提高了稳定性。
[0010]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述的计数检测单元包括固定在第二支撑板上的霍尔传感器和固定在齿轮盘上的永磁体，所述的霍尔传感器与主控制器连接且设置在永磁体经过的圆周路径上，所述的主控制器依次累加霍尔传感器输送的采样旋转圈数，并将累加的结果显示在上述的显示器中。
[0011]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述主控制器使用EEPROM来保存累加的采样旋转圈数，旋转圈数每累加256次存一次EEPR0M，并在主控制器接收到所述检测指示电路为低电平时依次累加旋转接头接触不良的次数并输送给上述的显示器显示。LED指示灯亮的状态为所述检测指示电路为高电平状态。通过这种方式即能记录总的旋转圈数也能记录旋转接头接触不良的次数，方便检测人员进行数据统计。其次使用EEPROM能够保证在断电状态时保存记录，每累加256次存一次使得EEPROM的使用不至于太过频繁。
[0012]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述的驱动机构包括直流电机、连接在直流电机和齿轮盘之间同步带，所述直流电机的转轴上设有驱动齿轮，所述的齿轮盘上设有齿数大于驱动齿轮齿数的从动齿，所述的同步带套在驱动齿轮和从动齿上。
[0013]除了上述这种结构的驱动机构外，如直接采用两个齿轮进行啮合来传动动力或者皮带传动等都是可以的。
[0014]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述齿轮盘的中心设有轴心线与齿轮盘轴心线重合的凸环，所述凸环内腔固定有一个公头定位块，所述公头定位块的中心为公头插口且该公头插口与所述的公头外周面的形状配合。根据不同型号的公头可以选择相匹配的公头定位块，通过这种结构能够使本装置适用于多种型号的旋转接头，甚至是其他用途的旋转接头。
[0015]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述的第二支撑板位于齿轮盘中心正对的位置上开设有能够让母头位于其中的通孔，在通孔内嵌入固定有母头定位块，母头定位块的中心为母头插口且该母头插口与所述的母头外周面的形状配合。
[0016]在上述的船用卫星天线旋转接头的测试装置中，所述的供电单元包括市电输入模块、变压器和交变直整流滤波模块，变压器的输入端连接市电输入模块，变压器的输出端连接整流滤波模块，整流滤波模块分别输出供给驱动机构、主控制器和模拟电路的直流电压模块。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点:
[0018]1、设计了 一种船用卫星天线旋转接头的检测装置，通过该检测装置能够极大的加快某个批次取样样品的耐磨程度检验的效率，相比实物测试需要几年时间相比，本装置只需几天时间就能完成，并且这种检测装置相对于传统的简单通电检测和尺寸检测更有针对性和更加准确。
[0019]2、本检测装置中采用了模拟电路来模拟旋转接头的工作环境，其中更是采用了水泥电阻这种电阻，能够准确模拟旋转接头的热环境和通电环境，准确度更加提高。
[0020]3、本检测装置采用自行设计的模拟电路再配合检测指示电路和计数检测电路，能够同时记录旋转接头正常工作时的最大耐磨性和旋转接头出现磨损时不良接触的次数，为检测人员后期的数据分析提供了更多的参考。
[0021]4、本检测装置对突然断电没有影响，恢复通电后可继续进行检测，也无需人工检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构示意图。
[0023]图2是本实用新型的去掉第二支撑板和板二时的结构示意图。
[0024]图3是图2中A部分的放大结构示意图。
[0025]图4是本实用新型的电路原理结构示意图。
[0026]图中，1、底板；2、第一支撑板；21、板一 ；22、板二 ；23、固定板；24、防尘板；3、第二支撑板；31、通孔；4、齿轮盘；41、从动齿；42、凸环；43、公头定位块；5、直流电机；6、同步带；71、LED指示灯；72、母头信号线；73、检测端；74、接地端；75、母头地线；水泥电阻R2 ;保护电阻Rl ;76、公头信号线；77、公头地线；8、主控制器；9、霍尔传感器；10、显示器；11、供
电单元。
【具体实施方式】
[0027]以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0028]如图1所示，本船用卫星天线旋转接头的测试装置，包括底板1、固定在底板I上的第一支撑板2和第二支撑板3，还包括固定旋转接头的结构、驱动旋转接头转动的驱动机构、供电单元11、计数检测单元等，用于实现在模拟真实的旋转接头的工作环境下快速地测试旋转接头的耐磨程度，从而快速地挑选出合格的生产批次。
[0029]具体来说，如图1和图2所示，两块平行设置的板一 21和板二 22，在板二 22外设置一块固定板23，板一 21合板二 22构成了第一支撑板2，在板一 21外设有有第二支撑板3，固定板23、板一 21、板二 22和第二支撑板3通过四个长螺栓固定。在第一支撑板2上设有齿轮盘4和驱动齿轮盘4转动的驱动机构，驱动机构设置在板一 21和板二 22之间。在驱动机构上方设置了位于板一 21和板二 22之间的防尘板24。
[0030]如图2，驱动机构包括直流电机、连接在直流电机5和齿轮盘4之间同步带6，直流电机5架设在第一支撑板2和固定板23上，这种结构能够保证直流电机5固定牢固，直流电机5的转轴上设有驱动齿轮，齿轮盘4上具有齿数大于驱动齿轮齿数的从动齿41，同步带6套在驱动齿轮和从动齿41上。直流电机5可以根据输入电压来调节转速，本装置旋转模块的供电电压为12V?24V，由此得出齿轮盘4的转速范围为310圈/分钟?700圈/分钟。该数字范围能够准确检测得到旋转接头的耐磨性。实际磨损是旋转接头根据速度快慢而受到相应的扭矩，进而由于扭矩不同而产生不同的磨损速度。如果速度过快会导致磨损速度变慢而不能真实仿真实际情况，而速度过慢则会影响效率。齿轮盘4的转速范围为310圈/分钟?700圈/分钟是最佳的范围，其中500圈/分钟可作为第一选择。
[0031]除了上述这种结构的驱动机构4外，如直接采用两个齿轮进行啮合来传动动力或者皮带传动等都是可以的。
[0032]如图3，在齿轮盘4上设有用于固定旋转接头中公头的公头插口，在第二支撑板3上设有用于固定旋转接头中母头的母头插口，具体为:齿轮盘4的中心设有轴心线与齿轮盘4轴心线重合的凸环42，凸环42内腔固定有一个公头定位块43，公头定位块43的中心为公头插口且该公头插口与公头al外周面的形状配合。第二支撑板3位于齿轮盘4中心正对的位置上开设有能够让母头a2位于其中的通孔31，在通孔31内嵌入固定有母头定位块，母头定位块的中心为母头插口且该母头插口与所述的母头外周面的形状配合。这样，根据不同型号的旋转接头可以选择相匹配的公头定位块43和母头定位块，使本装置适用于多种型号的旋转接头，甚至是其他用途的旋转接头。
[0033]如图4所示，为能够准确车检测旋转接头的耐磨程度，本装置还包括能够模拟旋转接头工作时通电状态下的模拟电路，模拟电路包括水泥电阻R2，在公头上具有公头信号线76和公头地线77，在母头上具有母头信号线72和母头地线75，水泥电阻R2 —端与供电单元11输出为3.3v这路相连接，另一端与母头信号线72连接，母头地线75接地，公头和母头内均设有内导体和外导体且对应相连接，公头信号线76和公头地线77短接。
[0034]在齿轮盘4和第二支撑板3之间设有检测旋转接头转动次数的计数检测单元，计数检测单元包括固定在第二支撑板3上的霍尔传感器9和固定在齿轮盘4上的永磁体，霍尔传感器9与主控制器8连接且设置在永磁体经过的圆周路径上，主控制器8依次累加霍尔传感器9输送的采样旋转圈数，并将累加的结果显示在上述的显示器中。霍尔传感器9可以根据磁场变化产生高低电平，故齿轮盘4每转一圈，霍尔传感器9感应一次磁场变化，从而产生一次高低电平变化，齿轮盘转动的圈数就是根据这个得出来的，进而得出旋转接头的转动次数。
[0035]在模拟电路上设有连接有检测旋转接头是否正常工作并显示旋转接头不能正常工作的检测指示电路，检测指示电路包括保护电阻Rl和LED指示灯71，可采用单个红色发光二极管，保护电阻Rl的一端与母头信号线72连接并且命名该端为检测端73，另一端为接地端74，LED指示灯71的阳极连接保护电阻Rl的接地端74，LED指示灯71的阴极连接母头地线75，检测端73与主控制器8连接。旋转接头因磨损而断路后，保护电阻Rl和LED指示灯71这路导通，保护电阻Rl的检测端73的电压下降，通过该下降的电压值来判断旋转接头是否正常。电流流过LED指示灯71从而点亮LED指示灯71，这样可方便检测人员直接观察和判断。保护电阻Rl大大降低LED指示灯71通电时的电压，从而防止LED指示灯71由于电流较大造成击穿，提高了稳定性。
[0036]计数检测单元、检测指示电路均与主控制器8连接，在主控制器8上还连接有显示计数结果的显示器10。在底板I上还设有主控制器8和对主控制器8、计数单元和驱动机构4供电的供电单元11，供电单元11包括市电输入模块、变压器和交变直整流滤波模块，变压器的输入端连接市电输入模块，变压器的输出端连接整流滤波模块，整流滤波模块接直流电输入端101，直流电输入端101通过开关102后分别输出供给驱动机构4、主控制器8和模拟电路。市电为220V50HZ，一路为12V?24V电压模块，通过导线103连接电位器再连接到直流电机5，通过电位调节器能够调节直流电机5的转速；一路为3.3V电压模块，通过导线104用来给主控制器8、检测指示电路供电和模拟电路供电；还有一路为5V电压模块，通过导线105连接显示器用来给显示器10供电，本例中显示器10为IXD显示器10。
[0037]主控制器8选用型号为ATmega64的单片机，在该单片机内具有EEPROM存储芯片，使用EEPROM来保存累加的采样旋转圈数，旋转圈数每累加256次存一次EEPR0M，并在主控制器8接收到所述检测指示电路为低电平时依次累加旋转接头接触不良的次数并输送给上述的显示器10显示。LED指示灯71亮的状态为所述检测指示电路为高电平状态，不发光时为低电平。通过这种方式即能记录总的旋转圈数也能记录旋转接头接触不良的次数，方便检测人员进行数据统计。其次使用EEPROM能够保证在断电状态时保存记录，每累加256次存一次使得EEPROM的使用不至于太过频繁。圈数累加最大值为99999999，超过此值则重新开始计数。为了快速清零圈数和次数，本装置添加了清零按键和复位按键，当按住清零按键不放，再接通电源，圈数和次数就会清零，如果接通电源之后再按键是无效的。复位按键可以进行复位，与主控制器连接。
[0038]本装置的工作过程如下:主控制器初始化后检测清零按钮是否按下，如果没有按下就则读取EEPROM中累加的圈数和不良接触的次数，并通过IXD显示器进行显示，之后再检测霍尔传感器9是否有磁场变化，如果有变化则圈数加1，判断圈数是否达到256的倍数，如果是则将圈数写入EEPROM中，检测LED指示灯是否亮起，如果亮起则不良接触的次数加I并写入EEPROM中。
【权利要求】
1.一种船用卫星天线旋转接头的测试装置，包括底板(I)、固定在底板(I)上的第一支撑板(2)和第二支撑板(3)，其特征在于，在第一支撑板(2)上设有齿轮盘(4)和驱动齿轮盘(4)转动的驱动机构，在齿轮盘(4)上设有用于固定旋转接头中公头(al)的公头插口，在第二支撑板(3)上设有用于固定旋转接头中母头(a2)的母头插口，在齿轮盘(4)和第二支撑板(3)之间设有检测旋转接头转动次数的计数检测单元，在底板(I)上还设有主控制器(8)和对主控制器(8)、计数检测单元和驱动机构供电的供电单元(11)，本装置还包括能够模拟旋转接头工作时通电状态下的模拟电路，在模拟电路上设有连接有检测旋转接头是否正常工作并显示旋转接头不能正常工作的检测指示电路,上述的计数检测单元、检测指示电路均与主控制器(8)连接，在主控制器(8)上还连接有显示计数结果的显示器(10)。
2.根据权利要求1所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述的模拟电路包括水泥电阻R2，在公头(al)上具有公头信号线(76)和公头地线(77)，在母头(a2)上具有母头信号线(72 )和母头地线(75 )，所述的水泥电阻R2 —端与供电单元(11)相连接，另一端与母头信号线(72)连接，母头地线(75)接地，所述的公头(al)和母头(a2)内均设有内导体和外导体且对应相连接，所述公头信号线(76)和公头地线(77)短接。
3.根据权利要求2所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述的检测指示电路包括保护电阻Rl和LED指示灯(71 )，保护电阻Rl的一端与母头信号线(72)连接并且命名该端为检测端(73)，另一端为接地端(74)，所述的LED指示灯(71)的阳极连接保护电阻Rl的接地端(74 )，LED指示灯(71)的阴极连接母头地线(75 )，所述检测端(73 )与主控制器(8)连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述的计数检测单元包括固定在第二支撑板(3)上的霍尔传感器(9)和固定在齿轮盘(4)上的永磁体，所述的霍尔传感器(9)与主控制器(8)连接且设置在永磁体经过的圆周路径上，所述的主控制器(8)依次`累加霍尔传感器(9)输送的采样旋转圈数，并将累加的结果显示在上述的显示器(10)中。
5.根据权利要求4所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述主控制器(8)使用EEPROM来保存累加的采样旋转圈数，旋转圈数每累加256次存一次EEPROM，并在主控制器(8 )接收到所述检测指示电路为低电平时依次累加旋转接头接触不良的次数并输送给上述的显示器(10)显示。
6.根据权利要求1或2或3所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述的驱动机构包括直流电机(5)、连接在直流电机(5)和齿轮盘(4)之间同步带(6)，所述直流电机(5)的转轴上设有驱动齿轮，所述的齿轮盘(4)上设有齿数大于驱动齿轮齿数的从动齿(41 )，所述的同步带(6)套在驱动齿轮和从动齿(41)上。
7.根据权利要求6所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述齿轮盘(4)的中心设有轴心线与齿轮盘(4)轴心线重合的凸环(42)，所述凸环(42)内腔固定有一个公头定位块(43)，所述公头定位块(43)的中心为公头插口且该公头插口与所述的公头(al)外周面的形状配合。
8.根据权利要求7所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述的第二支撑板(3)位于齿轮盘(4)中心正对的位置上开设有能够让母头(a2)位于其中的通孔(31),在通孔(31)内嵌入固定有母头定位块，母头定位块的中心为母头插口且该母头插口与所述的母头(a2)外周面的形状配合。
9.根据权利要求1或2或3所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述的供电单元(11)包括市电输入模块、变压器和交变直整流滤波模块，变压器的输入端连接市电输入模块，变压器的输出端连接整流滤波模块，整流滤波模块分别输出供给驱动机构、主控制器(8)和模拟电路的直流电压模块。
10.根据权利要求9所述的船用卫星天线旋转接头的测试装置，其特征在于，所述的直流电压模块分别为 12-24V电压模块、3.3V电压模块和5V电压模块。
【文档编号】G01N3/56GK203551416SQ201320727505
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月16日 优先权日:2013年11月16日
【发明者】田懂勋, 陈金琴, 郑伟军, 牛冠男 申请人:浙江中星光电子科技有限公司