专利名称：用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽罩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卫星磁场波动分析仪三分量传感器，特别涉及用于该三分量传 感器上的绝热屏蔽罩。
背景技术：
由于卫星磁场波动分析仪具备较高的探测灵敏度，三分量传感器需要远离各种 干扰源，特别是空间卫星在日照和阴影区的温度变化等的干扰，因此，卫星磁场波 动分析仪三分量传感器须远离卫星星体。该三分量传感器通常安装在伸出于卫星设 备仓之外的一根长伸杆的顶端，传感器处在卫星设备仓之外，没有卫星温控设备调 节温度并会受到空间带电粒子的静电影响。如果没有任何热屏蔽设备，磁场波动分 析仪传感器天线等类似的星外设备在太空的日照区和阴影区中或向日面与背日面间 均会有从负一百多度以下的低温到接收太阳能量流辐照产生的正一百多度高温的温 度波动，不仅影响仪器正常工作，增加信号噪声干扰，也加速了传感器结构材料的 老化甚至导致结构损坏。而传感器及其结构工作温度的适用范围远小于空间环境的 温度变化，因此要使传感器在低温、强辐射(照)、多静电干扰的恶劣空间环境中能 够长期稳定地工作，就必须安装传感器绝热屏蔽罩。发明内容本实用新型的目的是提供一种结构适合星载磁场波动分析仪三分量波传感器安 装的绝热屏蔽罩，以满足航天要求。为了实现上述目的，本实用新型提供了 一种用于卫星磁场波动分析仪三分量传 感器上的绝热屏蔽罩，用于三分量波传感器在空间极端环境下的绝热屏蔽以及对静电放电现象的屏蔽；所述的绝热屏蔽罩包括绝热膜片、接地线44和接地连线45; 所述的绝热屏蔽罩由不同形状的多层绝热膜片沿相邻边缘对接缝合形成，所述的绝 热屏蔽罩所占的几何体积可分成由6个六面方台体2、 3、 4、 5、 6、 7和位于中部的1个正六面体10组成，具有33个平面；每个平面可由一块的绝热膜片覆盖，或不 同形状的相邻平面由一块更大的整块绝热膜片整体覆盖；相邻绝热膜片在对接缝合 的边缘间插入电绝缘夹层胶条;所述的绝热膜片由IO层航天卫星专用绝热膜及绝热 膜层间的隔离网重叠裁剪而成，在所述六面方台体的顶处，绝热膜片的层数减少到 5层以下；所述绝热膜的外表面为导电层；所述的接地线44连接在所述的绝热膜片 上，在连接时应连接所述绝热膜片的所有膜层，所述接地线44位于所述屏蔽罩的内 部；所述接地连接45将各绝热膜片的接地线44按顺序连接到传感器的接地螺栓8 上，接地连线45所连结的各绝热膜片不能形成对整个传感器结构或任一分量的电闭 合环路，即由接地螺栓始到接地连线与各绝热膜片的接地线44应形成所谓的树型结 构。上述技术方案中，所述的不同形状的多个相邻平面可由一整块较大的绝热膜片覆盖， 一整块绝热膜片可覆盖至多4个不同形状的相邻平面；所述的被同属一块绝热膜片共同覆盖的相邻平面间夹角应大于90度。上述技术方案中，所述的电绝缘夹层胶条的击穿电压大于0.5千伏。 上述技术方案中，所述的绝热膜片上任何一点的对地电阻小于IO千欧姆。 上述技术方案中，所述的接地线44连接在所述的绝热膜片上时，位于所述绝热膜片几何面的中部位置、邻近绝热膜片边沿10毫米至20毫米处。上述技术方案中，接地线44的电阻率不大于20千欧姆/米，最大承载电流2安培。上述技术方案中，所述的接地连线45在连接所述的接地线44时，应满足以下 连接顺序各接地线44均不可形成闭环，或部分绝热膜片不可形成局部闭环，连接线44 需要满足最短路径即用最少及最短的连接线、所有绝热膜片必须全部连接到，独立 连接线的总路数最少。上述技术方案中，所述绝热屏蔽罩的各凸出部与所述传感器间设有弹性材料的 缓冲层。本实用新型的优点在于1、 接地连线布置合理，电磁干扰小，抗静电强;、2、 绝热屏蔽罩的合理结构能承受由伸杆放大到40g以上的发射振动。
图1是卫星磁场波动分析仪三分量传感器绝热屏蔽罩包裹的体积分成七个单独 部分上各表面的三维视图2是卫星磁场波动分析仪三分量传感器绝热屏蔽罩中包含A连结路径各绝热 膜片的5、 7、 IO三部分各表面三维视图3是卫星磁场波动分析仪三分量传感器绝热屏蔽罩中包含B连结路径各绝热 膜片的4、 5、 6、 7、 IO五部分各表面三维视图4是卫星磁场波动分析仪三分量传感器绝热屏蔽罩中包含C连结路径各绝热 膜片的2、 3、 7、 IO四部分各表面三维视图5是卫星磁场波动分析仪三分量传感器绝热屏蔽罩中包含D连结路径各绝 热膜片的3、 4、 6、 IO四部分各表面三维视图6是显示卫星磁场波动分析仪三分量传感器绝热屏蔽罩的三块相邻的绝热膜 片31、 32、 37及屏蔽罩内的接地线44和接地连线45的三维视图。 图面说明1屏蔽罩 2至7均是六面的方台体8接地螺栓9插接件 IO正六面体11至13是正六面体10外露的三个表面 14至18是六面方台体3外露的五个表面 19至23是六面方台体6外露的五个表面 24至28是六面方台体4外露的五个表面 29至33是六面方台体5外露的五个表面 34至38是六面方台体7外露的五个表面 39至43是六面方台体2外露的五个表面 44接地线45接地连线
具体实施方案
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的三分量传感器上的绝热屏蔽罩进 行说明。
本实用新型的绝热屏蔽罩用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上，因此，绝 热屏蔽罩的形状与三分量传感器有密切的关系，在本实施例中，在对绝热屏蔽罩进行说明前，首先对用于卫星磁场波动分析仪上的三分量传感器进行描述。用于卫星磁场波动分析仪的三分量传感器具有高灵敏度，但该传感器需要在低 温、高真空、抗静电、强辐射(照)等恶劣的空间环境中长期稳定地工作，还必须 承受诸如火箭起飞时经伸杆系统放大到加速度40g以上的强烈振动。因此，所述的 三分量传感器具有特定的结构，以适应太空工作的需要。本实用新型的绝热屏蔽罩包裹在所述三分量传感器上，是一个具有与传感器结 构外形相配合的、由33个四边形平面组成的封闭体。该绝热屏蔽罩在几何形状上可 分割为6个六面方台体和1个位于中部的正六面体。如图1所示，本实用新型的绝 热屏蔽罩1分割成6个六面方台体，分别用2、 3、 4、 5、 6和7表示，六面方台体 2外露的5个面分别用39-43表示，六面方台体3外露的5个面分别用14-18表示， 六面方台体4外露的5个面分别用24-28表示，六面方台体5外露的5个面分别用 29-33表示，六面方台体6外露的5个面分别用19-23表示，六面方台体7外露的5 个面分别用34-38表示。中部的正六面体用10表示，正六面体外露的3个面用11-13 表示。本实用新型的绝热屏蔽罩1包括绝热膜片、接地线和接地连线。绝热屏蔽罩1 的最外层为绝热膜片，绝热膜片由多层航天卫星专用绝热膜及绝热膜层间的隔离网 重叠裁剪而成。在本实施例中，所述绝热膜共有10层，每2层绝热膜之间有隔离网， 即共有9层的隔离网。在裁剪绝热膜及隔离网时，应根据绝热屏蔽罩的每个表面的 形状和尺寸裁剪出相应的绝热膜片，所得到的绝热膜片应略大于对应表面的面积， 以留出缝合需要的约6毫米宽的折迭边沿。在裁剪过程中，部分不同形状及大小的 相邻平面也可由一个整块的绝热膜片覆盖。 一整块的绝热膜片可覆盖至多4个不同 形状的相邻平面；所述的被同属一块绝热膜片共同覆盖的相邻平面间夹角应大于90 度。绝热膜的外表面是导电层，方台顶处局部膜片的层数减少到5层以下。在每块绝热膜片上，都包含有接地线，所述接地线与绝热膜片的连接点通常在 绝热膜片的中部，且邻近绝热膜片的边沿10毫米到20毫米。所述接地线的电阻率 应不大于20千欧姆/米，最大承载电流为2安培。所述的每条绝热膜片接地线均贯 穿连接到该绝热膜片的所有膜层，接地线位于绝热屏蔽罩内。如图6所示，当绝热 膜片裁减完毕后，用铆钉将接地线44铆接到绝热膜片上，接地线44位于绝热膜片 在屏蔽罩l内的内表面上。接地线铆接到各个绝热膜片上以后，缝合绝热膜片，在缝合时，首先将相邻的
绝热膜片对接缝合的边缘之间插入宽约8毫米的电绝缘夹层胶条，然后将电绝缘夹 层胶条与边缘一起对接缝合，形成相邻绝热膜片间的边缘电绝缘，以避免绝热膜片 间的电联结。在缝合时，所采用的缝合线是航天专用的绝缘丝线，缝合的针孔距约 5毫米。在缝合全部绝热膜片前，预留与面15与16、 13与22、 29与33相对应的 绝热膜片之间的边缘先不缝合，成开口状。所述的电绝缘夹层胶条的击穿电压应大 于0.5千伏。绝热屏蔽罩内的接地连线45用于连接绝热膜片上的接地线，所述的接地连线 45将各绝热膜片的接地线按一定顺序连接到传感器的接地螺栓8上，接地连线45 及接地线所连结的各绝热膜片不能形成对整个传感器结构或任一分量的电闭合环 路，即由接地螺栓开始到接地连线与各绝热膜片的接地线应形成树型电路结构。在 本实施例中，用于连接各绝热膜片的接地线的接地连线共形成四条连接路径，这些 连接路径如下。如图3所示，对标记为9、 13、 31、 32、 33、 36和37的平面上的接地线的连接 关系为A: 9—13—33—32—37—36 —31如图4所示，对标记为9、 22、 23、 25、 26、 27、 28、 29、 30和38的平面上的 接地线的连接关系为B: 9—22—23—291。一26—25—38—28—27如图5所示，对标记为9、 14、 17、 34、 35、 39、 41、 42和43的平面上的接地 线的连接关系为C: 9—，43—42—35—34—14—17 —41如图6所示，对标记为9、 11、 12、 15、 16、 18、 19、 20、 21、 24和40的平面 上的接地线的连接关系为D: 9—15卞6—19—12—11 —18—24 —40 —21—20上述接地线的连接关系并非唯一，其基本原则是各接地线均不可形成闭环， 或部分绝热膜片不可形成局部闭环，连接线需要满足最短路径即用最少及最短的连
接线、所有绝热膜片必须全部连接到、独立连接线的总路数最少、易于制作和严格 满足传感器总重的限制要求等。在连接过程中，接地线44与接地连线45的连接点做绝缘。上述操作完成后， 将三分量传感器从前述所预留的开口中放入本实用新型的绝热屏蔽罩1中，再缝合 预留的开口，形成闭合的绝热屏蔽罩l。由于在卫星的天线一伸杆系统的共振频率附近，三分量传感器将承受几倍于卫 星加速度和振动幅度的剧烈振动。这样大的加速度和振幅会在极短时间内损坏传感 器的结构和表面热绝缘膜等部件。因此，绝热屏蔽罩l的各凸出部与传感器结构间 设有弹性材料的缓冲层。
权利要求1、一种用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽罩，用于三分量波传感器在空间极端环境下的绝热屏蔽以及对静电放电现象的屏蔽；所述的绝热屏蔽罩包括绝热膜片、接地线(44)和接地连线(45)；其特征在于，所述的绝热屏蔽罩由不同形状的多层绝热膜片沿相邻边缘对接缝合形成，所述的绝热屏蔽罩所占的几何体积可分成由6个六面方台体(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)和位于中部的1个正六面体(10)组成，具有33个平面；每个平面可由一块的绝热膜片覆盖，或不同形状的相邻平面由一块更大的整块绝热膜片整体覆盖；相邻绝热膜片在对接缝合的边缘间插入电绝缘夹层胶条；所述的绝热膜片由10层航天卫星专用绝热膜及绝热膜层间的隔离网重叠裁剪而成，在所述六面方台体的顶处，绝热膜片的层数减少到5层以下；所述绝热膜的外表面为导电层；所述的接地线(44)连接在所述的绝热膜片上，在连接时应连接所述绝热膜片的所有膜层，所述接地线(44)位于所述屏蔽罩的内部；所述接地连接(45)将各绝热膜片的接地线(44)按顺序连接到传感器的接地螺栓(8)上，接地连线(45)所连结的各绝热膜片不能形成对整个传感器结构或任一分量的电闭合环路，即由接地螺栓始到接地连线与各绝热膜片的接地线(44)应形成所谓的树型结构。
2、 根据权利要求1所述的用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽 罩，其特征在于，所述的不同形状的多个相邻平面可由一整块较大的绝热膜片覆盖， 一整块绝热膜片可覆盖至多4个不同形状的相邻平面；所述的被同属一块绝热膜片 共同覆盖的相邻平面间夹角应大于90度。
3、 根据权利要求1所述的用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽 罩，其特征在于，所述的电绝缘夹层胶条的击穿电压大于0.5千伏。
4、 根据权利要求1所述的用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽 罩，其特征在于，所述的绝热膜片上任何一点的对地电阻小于IO千欧姆。
5、 根据权利要求1所述的用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽 罩，其特征在于，所述的接地线(44)连接在所述的绝热膜片上时，位于所述绝热 膜片几何面的中部位置、邻近绝热膜片边沿10毫米至20毫米处。
6、 根据权利要求1所述的用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽 罩，其特征在于，接地线(44)的电阻率不大于20千欧姆/米，最大承载电流2安培。
7、 根据权利要求1所述的用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽 罩，其特征在于，所述的接地连线(45)在连接所述的接地线(44)时，应满足以 下连接顺序各接地线(44)均不可形成闭环，或部分绝热膜片不可形成局部闭环，连接线 (44)需要满足最短路径即用最少及最短的连接线、所有绝热膜片必须全部连接到， 独立连接线的总路数最少。
8、 根据权利要求1所述的用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽 罩，其特征在于，所述绝热屏蔽罩的各凸出部与所述传感器间设有弹性材料的缓冲 层。
专利摘要本实用新型公开了一种用于卫星磁场波动分析仪三分量传感器上的绝热屏蔽罩，包括绝热膜片、接地线和接地连线，绝热屏蔽罩由多层绝热膜片沿相邻边缘对接缝合形成，绝热屏蔽罩具有33个平面；每个平面由一块绝热膜片覆盖，或不同形状的相邻平面由一块更大的整块绝热膜片覆盖；相邻绝热膜片在对接缝合的边缘间插入电绝缘夹层胶条；绝热膜片由10层航天卫星专用绝热膜及绝热膜层间的隔离网重叠裁剪而成，在六面方台体的顶处，绝热膜片的层数减少到5层以下；绝热膜外表面为导电层；接地线连接在绝热膜片上；接地连接将各绝热膜片的接地线按顺序连接到传感器的接地螺栓上，接地连线所连结的各绝热膜片不能形成对整个传感器结构或任一分量的电闭合环路。
文档编号G12B17/00GK201017038SQ200720103789
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月12日 优先权日2007年3月12日
发明者曹晋滨, 王作桂, 伟 董 申请人:中国科学院空间科学与应用研究中心