一種船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置製造方法
2023-09-21 18:56:25 1
一種船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，屬於衛星天線【技術領域】。它解決了現有的檢測方式中篩選出適用於船用衛星天線標準的旋轉接頭較為困難的問題。本船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，包括底板、第一支撐板和第二支撐板，在第一支撐板上設有齒輪盤和驅動機構，在齒輪盤和第二支撐板之間設有計數檢測單元，本裝置還包括模擬電路，在模擬電路上設有檢測指示電路，計數檢測單元、檢測指示電路均與主控制器連接，在主控制器上還連接有顯示器。本船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置能夠在模擬真實的旋轉接頭的工作環境下快速地測試旋轉接頭的耐磨程度，從而快速地挑選出合格的生產批次。
【專利說明】一種船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於船用衛星天線【技術領域】，涉及一種船用衛星天線上的旋轉接頭的測試裝置，特別是涉及一種耐磨度測試的裝置
【背景技術】
[0002]衛星天線中，旋轉接頭是一個關鍵性饋線器件。尤其是雷達在搜索目標、跟蹤目標、測量目標的空間位置時，其天線必須隨時旋轉，旋轉接頭就是天線旋轉時傳輸微波信號的，根據旋轉接頭的空間轉動作用，可分為俯仰旋轉接頭、方位旋轉接頭及橫滾旋轉接頭。
[0003]如圖1所示，通常的旋轉接頭包括公頭和母頭，公頭插接在母頭上後能夠在母頭上旋轉，在公頭和母頭內均設有導體，公頭和母頭連接後兩部分導體連通。通過這種旋轉方式連接的旋轉接頭其耐磨程度直接與使用壽命相關。如果公頭和母頭之間形成了磨損間隙，就會出現接觸不良的情況進而造成間歇性斷路，甚至完成斷路。
[0004]而在船舶上使用的衛星天線比陸地固定的衛星天線會更加頻繁的轉動，在這種情況，要在批量生產中挑選出哪個批次的旋轉接頭不適用於船用衛星天線的標準，這是很困難的。其一沒有檢測設備，只是依靠各個分零件的加工尺寸是否合格，二是現有的測試標準是以陸地固定的衛星天線為合格標準，在現有的檢測方式中篩選出適用於船用衛星天線標準的旋轉接頭就更加困難。
【發明內容】
[0005]本實用新型針對現有的技術存在上述問題，提出了一種船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，該船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置能夠在模擬真實的旋轉接頭的工作環境下快速地測試旋轉接頭的耐磨程度，從而快速地挑選出合格的生產批次。
[0006]本實用新型通過下列技術方案來實現:一種船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，包括底板、固定在底板上的第一支撐板和第二支撐板，在第一支撐板上設有齒輪盤和驅動齒輪盤轉動的驅動機構，在齒輪盤上設有用於固定旋轉接頭中公頭的公頭插口，在第二支撐板上設有用於固定旋轉接頭中母頭的母頭插口，在齒輪盤和第二支撐板之間設有檢測旋轉接頭轉動次數的計數檢測單元，在底板上還設有主控制器和對主控制器、計數檢測單元和驅動機構供電的供電單元，本裝置還包括能夠模擬旋轉接頭工作時通電狀態下的模擬電路，在模擬電路上設有連接有檢測旋轉接頭是否正常工作並顯示旋轉接頭不能正常工作的檢測指示電路，上述的計數檢測單元、檢測指示電路均與主控制器連接，在主控制器上還連接有顯示計數結果的顯示器。
[0007]本檢測裝置用於檢測旋轉接頭某個批次取樣樣品的耐磨程度。本裝置通過檢測旋轉接頭能夠承受最大的旋轉次數來判斷旋轉接頭的耐磨程度，進而判斷在最大旋轉次數大於標準值為合格的產品。將旋轉接頭安裝到本裝置中後，並通過模擬電路模擬旋轉接頭的正常工作狀態，通過驅動機構帶動齒輪盤轉動進而帶動旋轉接頭的公頭和母頭相對轉動，由計數檢測單元檢測旋轉接頭的旋轉次數，在旋轉接頭磨損不能正常接觸時檢測指示電路顯示以表示不能正常工作，並由檢測指示電路取樣，在取樣值為設定值(低電平)時主控制器記錄的不良接觸的旋轉次數，而驅動機構繼續帶動齒輪盤轉動，計數檢測單元繼續計數，直至檢測指示電路的取樣值在一段設定的時間內恆為設定值時，主控制器控制供電電路斷電。
[0008]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述的模擬電路包括水泥電阻，在公頭上具有公頭信號線和公頭地線，在母頭上具有母頭信號線和母頭地線，所述的水泥電阻一端與供電單元相連接，另一端與母頭信號線連接，母頭地線接地，所述的公頭和母頭內均設有內導體和外導體且對應相連接，所述公頭信號線和公頭地線短接。通過上述電路來模擬旋轉接頭的工作狀態，進而能夠準確車檢測旋轉接頭的耐磨程度。
[0009]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述的檢測指示電路包括保護電阻Rl和LED指示燈，保護電阻Rl的一端與母頭信號線連接並且命名該端為檢測端，另一端為接地端，所述的LED指示燈的陽極連接保護電阻Rl的接地端，LED指示燈的陰極連接母頭地線，所述檢測端與主控制器連接。旋轉接頭因出現磨損而斷路後，保護電阻Rl的檢測端的電壓下降，通過該下降的電壓值來判斷旋轉接頭是否正常。在旋轉接頭磨損後，電流流過LED指示燈從而點亮LED指示燈，這樣可方便檢測人員直接觀察和判斷。保護電阻Rl大大降低LED指示燈通電時的電壓，從而防止LED指示燈由於電流較大造成擊穿，提高了穩定性。
[0010]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述的計數檢測單元包括固定在第二支撐板上的霍爾傳感器和固定在齒輪盤上的永磁體，所述的霍爾傳感器與主控制器連接且設置在永磁體經過的圓周路徑上，所述的主控制器依次累加霍爾傳感器輸送的採樣旋轉圈數，並將累加的結果顯示在上述的顯示器中。
[0011]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述主控制器使用EEPROM來保存累加的採樣旋轉圈數，旋轉圈數每累加256次存一次EEPR0M，並在主控制器接收到所述檢測指示電路為低電平時依次累加旋轉接頭接觸不良的次數並輸送給上述的顯示器顯示。LED指示燈亮的狀態為所述檢測指示電路為高電平狀態。通過這種方式即能記錄總的旋轉圈數也能記錄旋轉接頭接觸不良的次數，方便檢測人員進行數據統計。其次使用EEPROM能夠保證在斷電狀態時保存記錄，每累加256次存一次使得EEPROM的使用不至於太過頻繁。
[0012]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述的驅動機構包括直流電機、連接在直流電機和齒輪盤之間同步帶，所述直流電機的轉軸上設有驅動齒輪，所述的齒輪盤上設有齒數大於驅動齒輪齒數的從動齒，所述的同步帶套在驅動齒輪和從動齒上。
[0013]除了上述這種結構的驅動機構外，如直接採用兩個齒輪進行嚙合來傳動動力或者皮帶傳動等都是可以的。
[0014]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述齒輪盤的中心設有軸心線與齒輪盤軸心線重合的凸環，所述凸環內腔固定有一個公頭定位塊，所述公頭定位塊的中心為公頭插口且該公頭插口與所述的公頭外周面的形狀配合。根據不同型號的公頭可以選擇相匹配的公頭定位塊，通過這種結構能夠使本裝置適用於多種型號的旋轉接頭，甚至是其他用途的旋轉接頭。
[0015]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述的第二支撐板位於齒輪盤中心正對的位置上開設有能夠讓母頭位於其中的通孔，在通孔內嵌入固定有母頭定位塊，母頭定位塊的中心為母頭插口且該母頭插口與所述的母頭外周面的形狀配合。
[0016]在上述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置中，所述的供電單元包括市電輸入模塊、變壓器和交變直整流濾波模塊，變壓器的輸入端連接市電輸入模塊，變壓器的輸出端連接整流濾波模塊，整流濾波模塊分別輸出供給驅動機構、主控制器和模擬電路的直流電壓模塊。
[0017]與現有技術相比，本實用新型具有以下的優點:
[0018]1、設計了 一種船用衛星天線旋轉接頭的檢測裝置，通過該檢測裝置能夠極大的加快某個批次取樣樣品的耐磨程度檢驗的效率，相比實物測試需要幾年時間相比，本裝置只需幾天時間就能完成，並且這種檢測裝置相對於傳統的簡單通電檢測和尺寸檢測更有針對性和更加準確。
[0019]2、本檢測裝置中採用了模擬電路來模擬旋轉接頭的工作環境，其中更是採用了水泥電阻這種電阻，能夠準確模擬旋轉接頭的熱環境和通電環境，準確度更加提高。
[0020]3、本檢測裝置採用自行設計的模擬電路再配合檢測指示電路和計數檢測電路，能夠同時記錄旋轉接頭正常工作時的最大耐磨性和旋轉接頭出現磨損時不良接觸的次數，為檢測人員後期的數據分析提供了更多的參考。
[0021]4、本檢測裝置對突然斷電沒有影響，恢復通電後可繼續進行檢測，也無需人工檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0023]圖2是本實用新型的去掉第二支撐板和板二時的結構示意圖。
[0024]圖3是圖2中A部分的放大結構示意圖。
[0025]圖4是本實用新型的電路原理結構示意圖。
[0026]圖中，1、底板；2、第一支撐板；21、板一 ；22、板二 ；23、固定板；24、防塵板；3、第二支撐板；31、通孔；4、齒輪盤；41、從動齒；42、凸環；43、公頭定位塊；5、直流電機；6、同步帶；71、LED指示燈；72、母頭信號線；73、檢測端；74、接地端；75、母頭地線；水泥電阻R2 ;保護電阻Rl ;76、公頭信號線；77、公頭地線；8、主控制器；9、霍爾傳感器；10、顯示器；11、供
電單元。
【具體實施方式】
[0027]以下是本實用新型的具體實施例，並結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型並不限於這些實施例。
[0028]如圖1所示，本船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，包括底板1、固定在底板I上的第一支撐板2和第二支撐板3，還包括固定旋轉接頭的結構、驅動旋轉接頭轉動的驅動機構、供電單元11、計數檢測單元等，用於實現在模擬真實的旋轉接頭的工作環境下快速地測試旋轉接頭的耐磨程度，從而快速地挑選出合格的生產批次。
[0029]具體來說，如圖1和圖2所示，兩塊平行設置的板一 21和板二 22，在板二 22外設置一塊固定板23，板一 21合板二 22構成了第一支撐板2，在板一 21外設有有第二支撐板3，固定板23、板一 21、板二 22和第二支撐板3通過四個長螺栓固定。在第一支撐板2上設有齒輪盤4和驅動齒輪盤4轉動的驅動機構，驅動機構設置在板一 21和板二 22之間。在驅動機構上方設置了位於板一 21和板二 22之間的防塵板24。
[0030]如圖2，驅動機構包括直流電機、連接在直流電機5和齒輪盤4之間同步帶6，直流電機5架設在第一支撐板2和固定板23上，這種結構能夠保證直流電機5固定牢固，直流電機5的轉軸上設有驅動齒輪，齒輪盤4上具有齒數大於驅動齒輪齒數的從動齒41，同步帶6套在驅動齒輪和從動齒41上。直流電機5可以根據輸入電壓來調節轉速，本裝置旋轉模塊的供電電壓為12V?24V，由此得出齒輪盤4的轉速範圍為310圈/分鐘?700圈/分鐘。該數字範圍能夠準確檢測得到旋轉接頭的耐磨性。實際磨損是旋轉接頭根據速度快慢而受到相應的扭矩，進而由於扭矩不同而產生不同的磨損速度。如果速度過快會導致磨損速度變慢而不能真實仿真實際情況，而速度過慢則會影響效率。齒輪盤4的轉速範圍為310圈/分鐘?700圈/分鐘是最佳的範圍，其中500圈/分鐘可作為第一選擇。
[0031]除了上述這種結構的驅動機構4外，如直接採用兩個齒輪進行嚙合來傳動動力或者皮帶傳動等都是可以的。
[0032]如圖3，在齒輪盤4上設有用於固定旋轉接頭中公頭的公頭插口，在第二支撐板3上設有用於固定旋轉接頭中母頭的母頭插口，具體為:齒輪盤4的中心設有軸心線與齒輪盤4軸心線重合的凸環42，凸環42內腔固定有一個公頭定位塊43，公頭定位塊43的中心為公頭插口且該公頭插口與公頭al外周面的形狀配合。第二支撐板3位於齒輪盤4中心正對的位置上開設有能夠讓母頭a2位於其中的通孔31，在通孔31內嵌入固定有母頭定位塊，母頭定位塊的中心為母頭插口且該母頭插口與所述的母頭外周面的形狀配合。這樣，根據不同型號的旋轉接頭可以選擇相匹配的公頭定位塊43和母頭定位塊，使本裝置適用於多種型號的旋轉接頭，甚至是其他用途的旋轉接頭。
[0033]如圖4所示，為能夠準確車檢測旋轉接頭的耐磨程度，本裝置還包括能夠模擬旋轉接頭工作時通電狀態下的模擬電路，模擬電路包括水泥電阻R2，在公頭上具有公頭信號線76和公頭地線77，在母頭上具有母頭信號線72和母頭地線75，水泥電阻R2 —端與供電單元11輸出為3.3v這路相連接，另一端與母頭信號線72連接，母頭地線75接地，公頭和母頭內均設有內導體和外導體且對應相連接，公頭信號線76和公頭地線77短接。
[0034]在齒輪盤4和第二支撐板3之間設有檢測旋轉接頭轉動次數的計數檢測單元，計數檢測單元包括固定在第二支撐板3上的霍爾傳感器9和固定在齒輪盤4上的永磁體，霍爾傳感器9與主控制器8連接且設置在永磁體經過的圓周路徑上，主控制器8依次累加霍爾傳感器9輸送的採樣旋轉圈數，並將累加的結果顯示在上述的顯示器中。霍爾傳感器9可以根據磁場變化產生高低電平，故齒輪盤4每轉一圈，霍爾傳感器9感應一次磁場變化，從而產生一次高低電平變化，齒輪盤轉動的圈數就是根據這個得出來的，進而得出旋轉接頭的轉動次數。
[0035]在模擬電路上設有連接有檢測旋轉接頭是否正常工作並顯示旋轉接頭不能正常工作的檢測指示電路，檢測指示電路包括保護電阻Rl和LED指示燈71，可採用單個紅色發光二極體，保護電阻Rl的一端與母頭信號線72連接並且命名該端為檢測端73，另一端為接地端74，LED指示燈71的陽極連接保護電阻Rl的接地端74，LED指示燈71的陰極連接母頭地線75，檢測端73與主控制器8連接。旋轉接頭因磨損而斷路後，保護電阻Rl和LED指示燈71這路導通，保護電阻Rl的檢測端73的電壓下降，通過該下降的電壓值來判斷旋轉接頭是否正常。電流流過LED指示燈71從而點亮LED指示燈71，這樣可方便檢測人員直接觀察和判斷。保護電阻Rl大大降低LED指示燈71通電時的電壓，從而防止LED指示燈71由於電流較大造成擊穿，提高了穩定性。
[0036]計數檢測單元、檢測指示電路均與主控制器8連接，在主控制器8上還連接有顯示計數結果的顯示器10。在底板I上還設有主控制器8和對主控制器8、計數單元和驅動機構4供電的供電單元11，供電單元11包括市電輸入模塊、變壓器和交變直整流濾波模塊，變壓器的輸入端連接市電輸入模塊，變壓器的輸出端連接整流濾波模塊，整流濾波模塊接直流電輸入端101，直流電輸入端101通過開關102後分別輸出供給驅動機構4、主控制器8和模擬電路。市電為220V50HZ，一路為12V?24V電壓模塊，通過導線103連接電位器再連接到直流電機5，通過電位調節器能夠調節直流電機5的轉速；一路為3.3V電壓模塊，通過導線104用來給主控制器8、檢測指示電路供電和模擬電路供電；還有一路為5V電壓模塊，通過導線105連接顯示器用來給顯示器10供電，本例中顯示器10為IXD顯示器10。
[0037]主控制器8選用型號為ATmega64的單片機，在該單片機內具有EEPROM存儲晶片，使用EEPROM來保存累加的採樣旋轉圈數，旋轉圈數每累加256次存一次EEPR0M，並在主控制器8接收到所述檢測指示電路為低電平時依次累加旋轉接頭接觸不良的次數並輸送給上述的顯示器10顯示。LED指示燈71亮的狀態為所述檢測指示電路為高電平狀態，不發光時為低電平。通過這種方式即能記錄總的旋轉圈數也能記錄旋轉接頭接觸不良的次數，方便檢測人員進行數據統計。其次使用EEPROM能夠保證在斷電狀態時保存記錄，每累加256次存一次使得EEPROM的使用不至於太過頻繁。圈數累加最大值為99999999，超過此值則重新開始計數。為了快速清零圈數和次數，本裝置添加了清零按鍵和復位按鍵，當按住清零按鍵不放，再接通電源，圈數和次數就會清零，如果接通電源之後再按鍵是無效的。復位按鍵可以進行復位，與主控制器連接。
[0038]本裝置的工作過程如下:主控制器初始化後檢測清零按鈕是否按下，如果沒有按下就則讀取EEPROM中累加的圈數和不良接觸的次數，並通過IXD顯示器進行顯示，之後再檢測霍爾傳感器9是否有磁場變化，如果有變化則圈數加1，判斷圈數是否達到256的倍數，如果是則將圈數寫入EEPROM中，檢測LED指示燈是否亮起，如果亮起則不良接觸的次數加I並寫入EEPROM中。
【權利要求】
1.一種船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，包括底板(I)、固定在底板(I)上的第一支撐板(2)和第二支撐板(3)，其特徵在於，在第一支撐板(2)上設有齒輪盤(4)和驅動齒輪盤(4)轉動的驅動機構，在齒輪盤(4)上設有用於固定旋轉接頭中公頭(al)的公頭插口，在第二支撐板(3)上設有用於固定旋轉接頭中母頭(a2)的母頭插口，在齒輪盤(4)和第二支撐板(3)之間設有檢測旋轉接頭轉動次數的計數檢測單元，在底板(I)上還設有主控制器(8)和對主控制器(8)、計數檢測單元和驅動機構供電的供電單元(11)，本裝置還包括能夠模擬旋轉接頭工作時通電狀態下的模擬電路，在模擬電路上設有連接有檢測旋轉接頭是否正常工作並顯示旋轉接頭不能正常工作的檢測指示電路,上述的計數檢測單元、檢測指示電路均與主控制器(8)連接，在主控制器(8)上還連接有顯示計數結果的顯示器(10)。
2.根據權利要求1所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述的模擬電路包括水泥電阻R2，在公頭(al)上具有公頭信號線(76)和公頭地線(77)，在母頭(a2)上具有母頭信號線(72 )和母頭地線(75 )，所述的水泥電阻R2 —端與供電單元(11)相連接，另一端與母頭信號線(72)連接，母頭地線(75)接地，所述的公頭(al)和母頭(a2)內均設有內導體和外導體且對應相連接，所述公頭信號線(76)和公頭地線(77)短接。
3.根據權利要求2所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述的檢測指示電路包括保護電阻Rl和LED指示燈(71 )，保護電阻Rl的一端與母頭信號線(72)連接並且命名該端為檢測端(73)，另一端為接地端(74)，所述的LED指示燈(71)的陽極連接保護電阻Rl的接地端(74 )，LED指示燈(71)的陰極連接母頭地線(75 )，所述檢測端(73 )與主控制器(8)連接。
4.根據權利要求1或2或3所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述的計數檢測單元包括固定在第二支撐板(3)上的霍爾傳感器(9)和固定在齒輪盤(4)上的永磁體，所述的霍爾傳感器(9)與主控制器(8)連接且設置在永磁體經過的圓周路徑上，所述的主控制器(8)依次`累加霍爾傳感器(9)輸送的採樣旋轉圈數，並將累加的結果顯示在上述的顯示器(10)中。
5.根據權利要求4所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述主控制器(8)使用EEPROM來保存累加的採樣旋轉圈數，旋轉圈數每累加256次存一次EEPROM，並在主控制器(8 )接收到所述檢測指示電路為低電平時依次累加旋轉接頭接觸不良的次數並輸送給上述的顯示器(10)顯示。
6.根據權利要求1或2或3所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述的驅動機構包括直流電機(5)、連接在直流電機(5)和齒輪盤(4)之間同步帶(6)，所述直流電機(5)的轉軸上設有驅動齒輪，所述的齒輪盤(4)上設有齒數大於驅動齒輪齒數的從動齒(41 )，所述的同步帶(6)套在驅動齒輪和從動齒(41)上。
7.根據權利要求6所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述齒輪盤(4)的中心設有軸心線與齒輪盤(4)軸心線重合的凸環(42)，所述凸環(42)內腔固定有一個公頭定位塊(43)，所述公頭定位塊(43)的中心為公頭插口且該公頭插口與所述的公頭(al)外周面的形狀配合。
8.根據權利要求7所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述的第二支撐板(3)位於齒輪盤(4)中心正對的位置上開設有能夠讓母頭(a2)位於其中的通孔(31),在通孔(31)內嵌入固定有母頭定位塊，母頭定位塊的中心為母頭插口且該母頭插口與所述的母頭(a2)外周面的形狀配合。
9.根據權利要求1或2或3所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述的供電單元(11)包括市電輸入模塊、變壓器和交變直整流濾波模塊，變壓器的輸入端連接市電輸入模塊，變壓器的輸出端連接整流濾波模塊，整流濾波模塊分別輸出供給驅動機構、主控制器(8)和模擬電路的直流電壓模塊。
10.根據權利要求9所述的船用衛星天線旋轉接頭的測試裝置，其特徵在於，所述的直流電壓模塊分別為 12-24V電壓模塊、3.3V電壓模塊和5V電壓模塊。
【文檔編號】G01N3/56GK203551416SQ201320727505
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月16日 優先權日:2013年11月16日
【發明者】田懂勳, 陳金琴, 鄭偉軍, 牛冠男 申請人:浙江中星光電子科技有限公司