一种随望远镜俯仰的防水防尘保温环境保护装置

1.本发明属于望远镜防护技术领域，具体为一种随望远镜俯仰的防水防尘保温环境保护装置。


背景技术：

2.阿里原初引力波探测实验（简称阿里项目，英文名称：ali cmb polarization telescope，简称alicpt）是我国首个原初引力波实验项目。原初引力波产生于宇宙诞生之初，alicpt-1望远镜是测量宇宙微波背景辐射（cosmic microwave background, 简称cmb）的b模式偏振。探测它将对验证宇宙暴涨（inflation）理论、反弹（bounce）理论，探索宇宙起源与演化具有重要的科学意义。望远镜将架设在alicpt观测站，位于我国西藏阿里，海拔5250米，望远镜俯仰和方位扫描观测过程中，环境保护罩随动，并对望远镜进行防水防尘保温防护。
3.现有技术中通常采用风琴罩对望远镜进行防护，但是为了满足防护罩强度要求，风琴罩的框架层需要做的又多又厚，而当望远镜俯仰到极限的时候，风琴罩所占用的空间太大，无法使望远镜达到需要的俯仰范围。因此，设计一种能够满足望远镜俯仰角度，折叠后占用空间小，不会与望远镜发生摩擦和干涉的保护罩具有重要的意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种随望远镜俯仰的防水防尘保温环境保护装置，以解决上述技术问题。
5.为此，本发明提供一种随望远镜俯仰的防水防尘保温环境保护装置，包括：底座，其顶部连接有支撑柱，所述支撑柱的顶部安装有轴承；框架，为多层环状可折叠结构，所述框架的中部与轴承连接；防护布，包裹在所述框架外部并与底座连接；防护罩顶板，倾斜设置在底座的顶部并支承在所述框架的一侧，所述防护罩顶板的顶部位于框架上方，所述防护罩顶板的顶部与防护布连接，所述防护罩顶板上开设有观测口。
6.通过设置底座、框架、防护布和防护罩顶板，可以对引力波探测望远镜进行有效保护，并且望远镜做扫描观测时，可以调整防护装置的位置，以适应望远镜的外轮廓。
7.优选地，所述框架靠近防护罩顶板的一侧相互折叠，所述框架远离防护罩顶板的一侧为分层设置并每层的框架之间相互远离。
8.框架的一侧可收拢，一侧为张开，而且防护装置收拢后只占用大约10cm的高度空间，可有效的解决望远镜的防护问题，保证望远镜俯仰45
°‑
135
°
时，防护罩顶板不会对望远镜造成干扰。
9.优选地，位于上层的框架的截面尺寸依次小于位于下层的框架的截面尺寸。
10.通过设置截面尺寸逐渐增大的多层框架，可以使得每层的框架之间互不干扰，便
于展开和收纳。多层框架在折叠时，距离轴承较近的位置如果都挤压在细缝中，厚厚的防护布容易影响望远镜俯仰角的顺畅调节，严重时容易将框架杆折弯折断。本技术做了框架折叠时避让防护布的特殊设计，使防护布有足够的空间折叠。
11.优选地，所述轴承位置的框架向轴承方向弯折并与轴承连接，所述框架远离防护罩顶板的一侧向上倾斜12
°
~40
°
设置，所述框架远离防护罩顶板的一侧向上倾斜角度最大时，所述防护罩顶板与底座之间的最小距离为10cm。
12.利用本发明的框架可以有效地实现多框架之间的空间利用，互相避让，使框架在展开时带保护罩外罩布顺畅展开，收拢时向上倾斜12
°
~40
°
的翘边设计可以保障望远镜在俯仰极限时不与环境保护装置发生干涉。本发明的框架设计特殊弯角，使得框架折叠时，上层框架可以套到下层框架内部，使得俯仰角极限情况下，框架逐层落到底座内部，防护罩几乎可以贴到底座上，距离仅为折叠的防护布厚度（小于10cm）。
13.优选地，所述支撑柱的数量为两个，两个所述支撑柱的顶部均连接有轴承，有利于框架进行展开和收纳。
14.优选地，每层的框架包括四节铰接段和两节调节段，其中每个轴承的顶部与每层的框架的两节铰接段连接，所述调节段连接在两个铰接段远离轴承的端部之间。
15.优选地，所述铰接段包括与轴承连接的弯折段、以及与调节段连接的延伸段，所述弯折段与延伸段之间的夹角为22
°‑
70
°
。铰接段的弯角设计可以进一步保障望远镜在俯仰极限时不与环境保护装置发生干涉。
16.优选地，所述铰接段与调节段之间通过螺母接头连接，所述铰接段的一端设有与螺母接头配合的外螺纹。
17.优选地，所述铰接段的一端设有销套，所述调节段的端部设有销轴，所述销轴的端部插入销套内，有效保证节点的强度和稳定性，方便安装和拆卸。
18.优选地，每层的框架之间通过吊带连接，所述吊带的端部连接有套环，该套环套设在框架的杆件外部。通过吊带的长度来控制每层的框架之间的距离，根据设计距离，使用吊带将多层的框架连接，当一侧框架被拉伸展开时，另一侧框架自然逐次落下，框架间距内的防护布逐层堆叠，两侧框架不会相互较劲和牵扯，整个保护装置俯仰顺畅。利用套环将吊带的端部套在框架的杆件外，避免了在吊带上打孔会导致不稳定和不牢固。
19.与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：本发明设计了一种随望远镜俯仰的防水防尘保温环境保护装置，该装置具有防水防尘保温功能，而且可在望远镜做扫描观测时随动，可以对任意状态下的望远镜进行很好的防护，保护装置不会与望远镜之间发生摩擦和干涉。该保护装置在折叠后，防护罩几乎可以贴到底座上，此时保护装置的厚度小于10cm，占用空间非常小。而且保护装置在折叠过程中，框架和防护布之间不会发生缠绕，整个保护装置俯仰顺畅。
附图说明
20.图1为随望远镜俯仰的防水防尘保温环境保护装置的示意图；图2为底座、支撑柱和框架的连接示意图；图3为多层框架的立体结构示意图；图4为多层框架的俯视结构示意图；
图5为多层框架的主视结构示意图；图6为图5中a-a剖面的示意图；图7为半个单层框架的俯视结构示意图；图8为半个单层框架的主视结构示意图；图9为图7中c部分放大示意图；图10为图8中d部分放大示意图；图11为图7中b-b剖面的示意图；图12为某一状态下保护装置的示意图（省略防护布）。
21.附图标注：1-支撑柱、2-框架、21-铰接段、211-弯折段、212-延伸段、22-调节段、3-防护布、4-轴承、5-底座、6-防护罩顶板、7-螺母接头、8-销套、9-销轴、10-观测口。
具体实施方式
22.为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。
23.在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.如图1所示为一种随望远镜俯仰的防水防尘保温环境保护装置，包括底座5、框架2、防护布3和防护罩顶板6。
27.底座5的顶部连接有支撑柱1，支撑柱1的顶部安装有轴承4。在一个优选的实施例中，支撑柱1的数量为两个，两个支撑柱1的顶部均连接有轴承4。
28.框架2为不锈钢多层环状可折叠结构，框架2的中部与轴承4连接。如图2所示，框架2靠近防护罩顶板6的一侧相互折叠，框架2远离防护罩顶板6的一侧为分层设置并且每层的框架2之间相互远离。如图3-6所示，位于上层的框架2的截面尺寸依次小于位于下层的框架2的截面尺寸。由于保护装置内部的望远镜具有突出的顶板结构，保护装置需要保证框架在任何俯仰角度时，防护布3都不会与望远镜发生摩擦和干涉。本技术中框架2的角部位置为圆弧状，有利于保证防护布不会与框架结构绞缠损坏。
29.如图8、10和11所示，轴承4位置的框架2向轴承4方向弯折并与轴承4连接，框架2远离防护罩顶板6的一侧向上倾斜12
°
~40
°
设置，框架2远离防护罩顶板6的一侧向上倾斜角度最大时，防护罩顶板6与底座5之间的最小距离为10cm。
30.如图4和7所示，每层的框架2包括四节铰接段21和两节调节段22，其中每个轴承4的顶部与每层的框架2的两节铰接段21连接，调节段22连接在两个铰接段21远离轴承4的端部之间。轴承4外的铰接段21端部之间设有钢垫片。
31.铰接段21包括与轴承4连接的弯折段211、以及与调节段22连接的延伸段212。如图12所示，弯折段211与延伸段212之间的夹角为22
°‑
70
°
。
32.如图9所示，铰接段21与调节段22之间通过螺母接头7连接，铰接段21的一端设有与螺母接头7配合的外螺纹。铰接段21的一端开设有销套8，调节段22的端部设有销轴9，销轴9的端部插入销套8内。在一个更加优选的实施例中，铰接段21的两端、调节段22的两端均焊接连接有压紧接头，销套8开设在铰接段21端部的压紧接头上，销轴9设置在调节段22端部的压紧接头上。安装时，先将调节段22端部的压紧接头穿过螺母接头7，然后将该压紧接头的一端与调节段22的钢管焊接。接着将铰接段21端部的压紧接头接入螺母接头7内并与调节段22端部的压紧接头连接，最后将该压紧接头与铰接段21的钢管焊接连接。
33.每层的框架2之间通过吊带连接。吊带的端部连接有套环，该套环套设在框架2的杆件外部。
34.防护布3包裹在框架2外部并与底座5连接。防护布3要求防水防尘防紫外线并保温，并且材料应在
±
30℃环境温度下耐弯折。防护布3采用复合防水涤纶通道夹棉布，这种布是可以实现上述功能的较轻的材料，但是整个保护装置的重量仍然达到40kg，在西藏阿里地区的野外台站上，瞬间风速达到53m/s。该保护装置能够在任何角度下承受防护布3的重量和强大风载的考验，保护望远镜顺畅扫描观测。
35.防护罩顶板6倾斜设置在底座5的顶部并支承在框架2的一侧，防护罩顶板6的顶部位于框架2上方，防护罩顶板6的顶部与防护布3连接，防护罩顶板6上开设有观测口10。防护布3和防护罩顶板6形成望远镜的防护区域。本发明中保护装置完全撑开时，防护罩顶板6的最高点几乎水平，框架2的最上部框架强度足够支撑防护布3展开，吊带将将框架位置限制，使防护布3不与内部结构干涉摩擦。
36.本发明中保护装置完全折叠时，保护装置的厚度小于10cm，保护装置占用空间非常小。
37.以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。