在轨微生物培养实验载荷机箱

本发明涉及空间试验，尤其涉及一种在轨微生物培养实验载荷机箱。

背景技术：

1、相关技术中，在轨微生物培养实验设备通常需要在空间站的机柜内进行安装和操作。这些设备必须能够承受发射过程中以及在轨运行时遇到的各种力学负荷，如振动、冲击和温度变化等。相机作为关键组件，用于观察和记录微生物的生长情况，但其抗力学能力通常较弱，容易在发射过程中受到损坏。

2、传统的在轨实验设备可能没有足够的抗弯曲能力，无法在发射和在轨运行过程中抵抗强烈的力学负荷，容易导致设备损坏或实验失败。设备的设计可能没有充分考虑力学性能和操作便利性，导致在轨操作复杂，增加了航天员的工作负担和风险。并且由于空间和资源的限制，传统的在轨实验设备可能无法提供足够的灵活性和扩展性，限制了实验的种类和规模。

技术实现思路

1、本发明提供一种在轨微生物培养实验载荷机箱，用以解决现有技术中存在的缺陷，实现如下技术效果：通过特别设计的安装夹层，本发明显著提高了设备的抗弯曲能力，使其能够承受发射过程中和在轨运行时的各种力学负荷，减少设备损坏的风险。

2、根据本发明实施例的在轨微生物培养实验载荷机箱，包括：

3、载荷箱体，由若干个可拆卸的箱板拼接组成，其内部形成有箱体空间，所述载荷箱体内还安装有横跨所述箱体空间的安装夹层，所述安装夹层将所述箱体空间分隔为安装腔体和培养腔体；

4、控制装置、试验装置和相机，所述控制装置安装在所述安装夹层内部的夹层腔体中，所述相机穿过所述安装夹层，所述相机的机体位于所述安装腔体内且其摄像头位于所述培养腔体内；所述试验装置安装在所述培养腔体内与所述摄像头相对设置。

5、根据本发明的一个实施例，所述控制装置包括第一电路板和第二电路板，所述安装夹层包括第一夹层盖体、夹层主框架和第二夹层盖体，所述第一电路板被安装在所述第一夹层盖体与所述夹层主框架之间所形成的第一夹层腔体内，所述第二电路板被安装在所述夹层主框架与所述第二夹层盖体之间所形成的第二夹层腔体内。

6、根据本发明的一个实施例，所述第一电路板、第二电路板、第一夹层盖体和第二夹层盖体均开设有若干个通过孔，且所述夹层主框架开设有若干个固定井，且所述固定井和所述通过孔分别一一对应地设置；

7、所述固定井的一侧依次穿过所述第一电路板和所述第一夹层盖体上的所述通过孔，所述固定井的另一侧依次穿过所述第二电路板和所述第二夹层盖体上的所述通过孔，所述相机依次穿过所述通过孔和所述固定井。

8、根据本发明的一个实施例，所述第二夹层盖体的朝向所述培养腔体的一侧壁面形成安装基准面，所述试验装置与所述安装基准面相对设置，所述摄像头固定在所述安装基准面上并朝向所述试验装置。

9、根据本发明的一个实施例，所述安装基准面上还设有分别连通至所述第一夹层腔体和所述第二夹层腔体的连接孔，所述连接孔内安装有电连接器，且所述电连接器与所述第二电路板连接，所述第一电路板和所述第二电路板之间还设有用于连接的电路板连接器。

10、根据本发明的一个实施例，所述安装基准面上还设有连通至所述第二夹层腔体的补光窗口，所述补光窗口内安装有补光装置，所述补光装置与所述第二电路板连接。

11、根据本发明的一个实施例，所述载荷机箱包括前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、顶板和底板；

12、所述顶板包括固定顶盖和活动顶盖，所述固定顶盖固定安装在所述前侧板、所述后侧板和所述左侧板的各个边沿上且与所述安装腔体相对设置，所述活动顶盖可活动地安装在所述前侧板、所述后侧板和所述右侧板的各个边沿上且与所述培养腔体相对设置，以打开或者关闭所述培养腔体。

13、根据本发明的一个实施例，所述左侧板的外壁面和所述右侧板的外壁面上分别设有两个一体成型的滑动导轨，且所述滑动导轨沿前后方向延伸，所述滑动导轨的邻近所述后侧板的一端形成有导轨接头。

14、根据本发明的一个实施例，所述左侧板和所述右侧板上均设有出风孔，且所述后侧板上设有进风孔，所述进风孔和所述出风孔均连通至所述箱体空间。

15、根据本发明的一个实施例，所述前侧板上设有若干个把手，且所述后侧板上还设有接口孔，所述接口孔内安装有接口组件，所述接口组件用于穿过并固定电连接线。

16、本发明给出一种在轨微生物培养实验载荷机箱，相较于相关技术而言至少具有以下优点：

17、(1)增强的抗弯曲能力：通过特别设计的安装夹层，本发明显著提高了设备的抗弯曲能力，使其能够承受发射过程中和在轨运行时的各种力学负荷，减少设备损坏的风险。

18、(2)优化的结构布局：安装夹层将箱体空间有效分隔，使得控制装置位于机箱中部，这样的布局有助于设备的重心稳定，提高了整体的力学性能和操作的安全性。

19、(3)保护监视装置：通过将摄像头布置在培养腔体内，并采用控制装置中间开孔的形式，本发明为相机提供了足够的保护，确保其在恶劣环境下也能稳定工作。

20、(4)便于在轨操作：机箱的可拆卸设计，使得航天员能够方便地进行在轨程序更新、调试和换样操作，提高了实验的灵活性和效率。

21、(5)抗力学性能的整体提升：控制装置作为主要的抗弯曲构件，与其他结构组件相结合，极大提高了整个设备的抗力学性能，使其更加适应外太空的复杂环境。

技术特征：

1.一种在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述控制装置包括第一电路板和第二电路板，所述安装夹层包括第一夹层盖体、夹层主框架和第二夹层盖体，所述第一电路板被安装在所述第一夹层盖体与所述夹层主框架之间所形成的第一夹层腔体内，所述第二电路板被安装在所述夹层主框架与所述第二夹层盖体之间所形成的第二夹层腔体内。

3.根据权利要求2所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述第一电路板、第二电路板、第一夹层盖体和第二夹层盖体均开设有若干个通过孔，且所述夹层主框架开设有若干个固定井，且所述固定井和所述通过孔分别一一对应地设置；

4.根据权利要求2所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述第二夹层盖体的朝向所述培养腔体的一侧壁面形成安装基准面，所述试验装置与所述安装基准面相对设置，所述摄像头固定在所述安装基准面上并朝向所述试验装置。

5.根据权利要求4所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述安装基准面上还设有分别连通至所述第一夹层腔体和所述第二夹层腔体的连接孔，所述连接孔内安装有电连接器，且所述电连接器与所述第二电路板连接，所述第一电路板和所述第二电路板之间还设有用于连接的电路板连接器。

6.根据权利要求4所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述安装基准面上还设有连通至所述第二夹层腔体的补光窗口，所述补光窗口内安装有补光装置，所述补光装置与所述第二电路板连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述载荷机箱包括前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、顶板和底板；

8.根据权利要求7所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述左侧板的外壁面和所述右侧板的外壁面上分别设有两个一体成型的滑动导轨，且所述滑动导轨沿前后方向延伸，所述滑动导轨的邻近所述后侧板的一端形成有导轨接头。

9.根据权利要求7所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述左侧板和所述右侧板上均设有出风孔，且所述后侧板上设有进风孔，所述进风孔和所述出风孔均连通至所述箱体空间。

10.根据权利要求7所述的在轨微生物培养实验载荷机箱，其特征在于，所述前侧板上设有若干个把手，且所述后侧板上还设有接口孔，所述接口孔内安装有接口组件，所述接口组件用于穿过并固定电连接线。

技术总结
本发明涉及空间试验技术领域，提供一种在轨微生物培养实验载荷机箱，包括：载荷箱体，由若干个可拆卸的箱板拼接组成，其内部形成有箱体空间，所述载荷箱体内还安装有横跨所述箱体空间的安装夹层，所述安装夹层将所述箱体空间分隔为安装腔体和培养腔体；控制装置、试验装置和相机，所述控制装置安装在所述安装夹层内部的夹层腔体中，所述相机穿过所述安装夹层，所述相机的机体位于所述安装腔体内且其摄像头位于所述培养腔体内；所述试验装置安装在所述培养腔体内与所述摄像头相对设置。本发明的机箱，通过特别设计的安装夹层，显著提高设备抗弯曲能力，使其能承受发射过程中和在轨运行时的各种力学负荷，减少设备损坏风险。

技术研发人员：李伟良,金鹏飞,范作伟,张文德,张秦,杨双,张亚男,赵勋峰
受保护的技术使用者：中国科学院国家空间科学中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9