双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置的制作方法

本发明涉及吸波材料的反射率测量技术领域，尤其涉及一种双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置。

背景技术

弓形法测量系统由于组成结构简单，测量过程便捷，可实现高温材料的反射率测量，而成为一种常用的材料反射率测量系统。

弓形法测量系统的核心组件是弓形架，其可用于固定天线，并为天线的移动提供轨道，以满足材料不同入射角测试的使用需求。为了尽可能避免弓形架自身的散射对反射率测量造成影响，现有弓形架一般采用一种整体半圆弧形框架结构。由于需要为天线提供移动轨道来满足不同双站角的测试，使得现有弓形架的整体结构体积偏大，并且现有弓形架与目标支架设置在同一水平面上，这都会加大弓形架的自身散射，从而产生测量误差，对反射率的测量精度造成极大影响。

因此，针对以上不足，需要提供一种能够尽量避免机构自身散射对测量结果造成影响的反射率测量装置，从而提高测量结果的精度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有材料反射率测量装置由于自身组件的散射而影响测量结果精度的缺陷，提供一种双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置，包括：弧形内支臂、弧形外支臂、回转座、天线机构、目标支架和基座；

所述回转座支撑在基座上，并且与基座采用螺钉非接触连接；所述回转座为同轴两轴独立回转座，弧形内支臂首端与回转座的回转座内轴连接，回转座内轴连接内侧回转体，弧形外支臂首端与回转座的回转座外轴连接，回转座外轴连接外侧回转体；

所述弧形内支臂和弧形外支臂的弧度方向朝向回转座内侧，并且弧形内支臂和弧形外支臂由首端至末端为截面逐渐变小的等刚度变截面设计；弧形内支臂和弧形外支臂的末端分别对应连接天线机构；目标支架设置在基座内侧正前方，并与弧形内支臂和弧形外支臂的末端在同一竖直平面内位置相对应。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，所述弧形内支臂和弧形外支臂均为四分之一圆结构。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，弧形内支臂和弧形外支臂的半径相同，半径为2.5至3.5米。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，以天顶位置时为0°，弧形内支臂和弧形外支臂的转动范围均为±60°。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，弧形内支臂和弧形外支臂的回转半径均为2.5米。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，所述回转座回转中心与基座基准面之间的高度差可通过所述螺钉调节，回转座回转中心与基座基准面之间最大距离为800mm。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，所述回转座包括内支臂连接机构和外支臂连接机构，内支臂连接机构和外支臂连接机构的结构相同，外支臂连接机构包括蜗轮、轴承、码盘、外侧回转体和驱动装置，

所述驱动装置包括蜗杆、减速器和电机，电机的输出轴依次通过减速器和蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮通过码盘带动支撑在轴承上的外侧回转体旋转，外侧回转体带动回转座外轴旋转。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，所述天线机构包括过渡支臂、二维滑轨、l形直角弯板、极化回转体和天线，

过渡支臂连接在弧形内支臂或弧形外支臂的末端，过渡支臂通过二维滑轨连接l形直角弯板的竖直段外表面，l形直角弯板可沿二维滑轨做水平及竖直方向的移动；l形直角弯板的水平段下表面通过极化回转体连接天线。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，所述l形直角弯板水平移动范围为距离初始位置±30mm。

在根据本发明所述的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置中，所述天线的转角范围为初始方位的±100°。

实施本发明的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置，具有以下有益效果：本发明提供了一种弓形架结构的双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置，其弧形内支臂和弧形外支臂各自独立配置天线机构，并可分别独立绕回转座旋转。

本发明中两个支臂单独配置天线，用两个支臂单独的绕轴转动代替了现有装置中依赖框架的天线移动，两个支臂之间的角度控制方便，有利于减小装置整体的体积，并可实现对待测材料进行不同入射角度的反射率测量。在天线机构与目标支架位置对应的基础上，将支臂设置在天线机构与目标支架共同所处的平面以外，处于天线机构的后方，有效减小了由于支臂自身的散射特性对材料反射率测量结果的影响，提高了测试精度。

附图说明

图1为根据本发明的圆弧支臂剪叉式反射率测量装置整体结构的示例性示意图；图中弧形内支臂和弧形外支臂均处于天顶位置；

图2为根据本发明的弧形内支臂和弧形外支臂打开状态时装置整体结构的示例性示意图；

图3为根据本发明的回转座的仿真剖视示例性示意图；

图4为根据本发明的天线机构的示例性示意图；

图5为根据本发明的弧形内支臂和弧形外支臂的外形尺寸示例性示意图；

图6为根据本发明的转座回转中心与基座基准面的距离尺寸示例性示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种双圆弧支臂剪叉式反射率测量装置，结合图1至图3所示，包括：弧形内支臂1、弧形外支臂2、回转座3、天线机构4、目标支架5和基座11；

所述回转座3支撑在基座11上，并且与基座11采用螺钉非接触连接；所述回转座3为同轴两轴独立回转座，弧形内支臂1首端与回转座3的回转座内轴连接，回转座内轴连接内侧回转体，弧形外支臂2首端与回转座3的回转座外轴连接，回转座外轴连接外侧回转体；

所述弧形内支臂1和弧形外支臂2的弧度方向朝向回转座3内侧，并且弧形内支臂1和弧形外支臂2由首端至末端为截面逐渐变小的等刚度变截面设计；弧形内支臂1和弧形外支臂2的末端分别对应连接天线机构4；目标支架5设置在基座11内侧正前方，并与弧形内支臂1和弧形外支臂2的末端在同一竖直平面内位置相对应。

本实施方式提供的反射率测量装置，使天线机构4与目标支架5处于同一竖直平面内，而带动天线机构4移动位置的相应支臂可分别独立转动，并处于所述竖直平面以外，从而不会与目标支架5上的待测材料正相对，由此待测材料状态受支臂自身散射的影响小，有利于保证测量结果的准确性。同时，由于支臂的设置形式相当于在天线机构4移动轨道的侧面带动天线机构4移动位置，可通过两个支臂的转角来保障测试的双站角范围，因此支臂的尺寸不必设置过大，有利于减小整体装置的体积。

使基座11与回转座3非接触连接，能保证回转座3的回转运动不受影响；内支臂和外支臂均为由首端沿向上的方向弯曲延伸至末端的圆弧结构，其圆心靠近于目标支架5处。所述内支臂和外支臂可采用轻型材料，例如硬铝制作获得。

进一步，结合图5所示，结合所述弧形内支臂1和弧形外支臂2可以均为四分之一圆结构。

弧形内支臂1和弧形外支臂2半径的选择，需使其末端处于同一竖直平面内，进而与目标支架5的位置对应。

作为示例，弧形内支臂1和弧形外支臂2的半径相同，半径为2.5至3.5米。实际使用中，弧形内支臂1和弧形外支臂2的半径可根据需要进行选择，常用半径为3米左右。

作为示例，结合图2所示，以天顶位置时为0°，弧形内支臂1和弧形外支臂2的转动范围均为±60°。弧形内支臂1和弧形外支臂的最大夹角可达120°，足以满足行测材料反射率的测量需求。

作为示例，弧形内支臂1和弧形外支臂2的回转半径均为2.5米。回转半径选择为2.5米，足以满足天线机构4的位置调整需求。

作为示例，结合图6所示，所述回转座3回转中心与基座11基准面之间的高度差可通过所述螺钉调节，回转座3回转中心与基座11基准面之间最大距离为800mm。使所述最大距离为800mm，是为了满足测试中的位置要求，同时也可以避免地面吸波材料对测试的影响。回转座3的回转中心可在初始位置的±40mm范围内进行高度调整。

作为示例，结合图3所示，所述回转座3包括内支臂连接机构和外支臂连接机构，内支臂连接机构和外支臂连接机构的结构相同，外支臂连接机构包括蜗轮6、轴承7、码盘8、外侧回转体9和驱动装置10，

所述驱动装置10包括蜗杆、减速器和电机，电机的输出轴依次通过减速器和蜗杆带动蜗轮6旋转，蜗轮6通过码盘8带动支撑在轴承7上的外侧回转体9旋转，外侧回转体9带动回转座外轴旋转。

同样，内支臂连接机构也包括相应的组件，如：内蜗轮、内轴承、内码盘、内侧回转体和内驱动装置，所述内驱动装置包括内蜗杆、内减速器和内电机，内电机的输出轴依次通过内减速器和内蜗杆带动内蜗轮旋转，内蜗轮通过内码盘带动支撑在内轴承上的内侧回转体旋转，内侧回转体带动回转座内轴旋转。从而，弧形内支臂1随回转座内轴及弧形外支臂2随回转座外轴分别作相对独立转动。回转座内轴和回转座外轴可分别通过轴压盖夹紧安装在相应回转体上。回转体借助于轴承实现自由转动。

作为示例，结合图4所示，所述天线机构4包括过渡支臂12、二维滑轨13、l形直角弯板14、极化回转体15和天线16，

过渡支臂12连接在弧形内支臂1或弧形外支臂2的末端，过渡支臂12通过二维滑轨13连接l形直角弯板14的竖直段外表面，l形直角弯板14可沿二维滑轨13做水平及竖直方向的移动；l形直角弯板14的水平段下表面通过极化回转体15连接天线16。

本实施方式所述的天线机构4为三维运动机构，实现了天线16在三维空间内位置的移动，其移动方式根据需要可设置为手动或电动移动，配合内支臂和外支臂的移动，相应天线16可以实现沿周向和轴向的正交平移运动。同时，天线16借助于极化回转体15可实现极化转动。

进一步，结合图4所示，所述l形直角弯板14水平移动范围可以为距离初始位置±30mm。

再进一步，结合图4所示，所述天线16的转角范围为初始方位的±100°，以方便天线变化极化。

工作过程：本发明用于材料反射率测试时，可首先将两支臂旋转至夹角为最大角度，即120°，在相应支臂上固定好天线后，可以通过电动方式调节两个支臂的夹角，达到测试要求的双站角后，开始进行测试。测试完成后，可以取下天线，将两支臂收回到天顶位置及中间位置。

综上所述，本发明装置能够实现高精度弓形法反射率测量。与现有弓形架结构相比，本发明的天线不需要在弓形架轨道上移动，而是通过双支臂移动实现不同双站角测试。弧形的弓形架支臂处于天线侧方，与目标支架不在同一水平面，可减小测量误差，并可适当减小整体结构体积，闲置时可以将两支臂收到天顶位置，占地空间小。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。