一种用于月球样品转移的喷气装置

我国探月三期工程重要成果之一是采集月球样品并返回地球,由于我国尚无环月轨道样品转移操作的成功实践,可靠的转移技术是月球样品顺利转移的关键。基于这一目的,提出了一种喷气式月球样品转移装置。介绍了装置组成及工作方式,实现了基于连续射流理论的流场模型建立。根据该模型在ADINA软件进行了初步的气体流场仿真,并进行了地面验证试验。试验结果表明喷气装置能够顺利实现样品转移功能,可为我国月球样品转移提供一定参考。

基于尺寸链原理的样品转移过程容差设计与分析

针对探月样品转移过程中3段导向结构相互独立且存在中心偏差下的容差设计需求,运用尺寸链原理及计算方法推导出了样品容器与导向结构之间的导向精度与转移过程中零件加工装配精度、对接精度、位置偏差、温度变形等的关系,获得了在各项偏差可实现的范围下的转移容差设计的最优值,同时实现了机构平均功率最小化。设计结果得到了样品转移试验验证,可为探月三期工程实现样品容器在轨的顺利转移提供依据。

用于毛细管二维液相色谱的微纳样品转移技术

亲水相互作用色谱(HILIC)与反相色谱(RPLC)是目前常用的二维液相色谱分离模式,但两种色谱模式存在流动相不兼容的问题,因而对二维液相色谱联用过程中的样品转移技术提出了较高的要求。本研究建立了一种可用于HILIC-RPLC二维液相色谱的样品转移技术,通过溶剂补充稀释和捕集柱富集的方法解决了二维液相色谱联用过程中溶剂不兼容的问题。通过对补充液的流速进行优化,可将第一维HILIC分离的有机相比例降至5%以下,实现高达95%的样品转移效率。将此技术应用于蛋白质酶解物的二维色谱分离,理论峰容量可达680,而且峰容量可随第一维采样频率的增加而增大,表明此技术可用于复杂样品的高分辨分离分析。

摩擦系数对月球轨道样品转移过程的影响分析研究及应用

通过对嫦娥五号首次月球轨道样品转移全行程内的运动分析,确定摩擦系数为影响转移过程的关键因素之一,直接影响转移机构驱动性能,甚至可能导致转移失败。针对该关键因素,设计基于规定材料的不同表面处理方式的摩擦系数测试试验,获得材料不同表面处理状态对摩擦系数及磨损量的影响,为导向结构材料表面处理状态的选择提供方向。根据测试结果表明:结合摩擦系数及磨损量对导向结构表面处理状态进行优选,并通过地面样品转移试验验证,达到了大裕度驱动高可靠转移的试验效果,最终为样品容器的在轨顺利转移提供设计基础及理论依据。

月球轨道对接与样品转移机构控制系统设计与实现

月球轨道对接与样品转移是嫦娥五号探测器月面无人采样返回任务的关键环节,在有限的测控、重量和功耗等资源下实现对接与样品转移机构的控制是难点。提出了一种基于单片机+现场可编程门阵列(FPGA)架构的控制器设计,建立了机构模型,给出了分段自适应位置单环控制算法及仿真结果。地面研制试验及飞行验证结果表明:该控制器圆满完成了任务目标,其设计、实现和应用也为未来小型对接机构控制系统设计提供了技术参考。

样品转移机构的末端精度优化方法及在轨应用

针对嫦娥五号样品转移任务需求,设计了一种大展收比样品转移机构。该样品转移机构在运动方向上的展收比可达3∶1,且为扁平构型,很好地满足了探月工程对“轻、小”的严苛需求。而大展收比同时也带来了平面刚度低、末端精度不足和对样品容器捕获容差不足的难题。提出了塔式构型的复合连杆机构,有效解决了平面刚度低的难题;通过设计计算找出影响末端精度的关键因素,并对其进行控制,解决了末端精度不足的难题;通过提出棘爪与棘齿相配合的样品容器捕获方案,解决了对样品容器捕获容差不足的难题。目前,该转移机构设计方案已完成嫦娥五号探测器样品转移在轨应用。

等离子原子发射光谱分析三甲基镓向指数稀释瓶转移样品的方法

以等离子原子发射光谱(ICP—AES)法对易自燃的三甲基镓进行光谱化学分析中,涉及有关样品的仔细处理与转移。Bertenyi和Barnes介绍了一种利用微量注射器将纯净的三甲基镓转移到指数稀释瓶中的方法,以进行三甲基镓中Si的检测。

天然气水合物保压转移装置的压力维持系统

天然气水合物在转移到检测装置的过程中,压力会发生较大波动,导致结构的不稳定而分解。天然气水合物样品保压转移装置能够维持样品的高压环境,并将其转移到其他压力容器。文中主要介绍了转移装置及压力维持系统的工作原理,利用AMESim软件对保压转移装置的压力维持系统进行建模,分析了不同预充压力的蓄能器对压力变化的响应,最后通过样品的转移实验验证压力维持系统的有效性,同时得出球阀的关闭对样品的压力影响最大的结论。

原油和其它非均匀石油液体样品的均化方法探讨

在原油和其它非均匀石油液体的分析过程中 ,样品的代表性问题一直是困扰着操作人员的一个难题。分析了以往非均匀石油液体的均化方法弊端 ,提出了采用高剪切机械混合或者采用外部搅拌器循环均化试验样品的方法 ,达到样品均化的目的 。

嫦娥五号轨道器的创新与实践

嫦娥五号任务是实现中国首次月球无人交会对接与采样返回,嫦娥五号探测器系统由轨道器、着陆器、上升器和返回器四器组成。轨道器由上海航天技术研究院抓总研制,首次完成了月球轨道无人对接与样品转移任务,同时承担地月往返运输任务。轨道器采用了外承力筒、四贮箱平铺下探、双太阳翼的构型设计方案,实现了航天器的大承载、轻量化功能;采用了推进仪器舱、对接舱、支撑舱三舱组合的构型布局方案,满足了5个分离面、8个飞行阶段和多种飞行姿态的设备布局需求;分布式一体化综合电子技术的应用,优化和整合了整器的电子功能。