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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种用于电推力器脉冲羽流速度测量的多模式TOF探针系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116754789B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310686912.8，技术领域涉及：G01P5/20；该发明授权一种用于电推力器脉冲羽流速度测量的多模式TOF探针系统是由桑宇航;张家良;杨楠楠;袁凤宝;王尚民设计研发完成，并于2023-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于电推力器脉冲羽流速度测量的多模式TOF探针系统在说明书摘要公布了：本发明属于电推力器等离子体羽流诊断技术领域，涉及一种用于电推力器脉冲羽流速度测量的多模式TOF探针系统，是针对脉冲等离子体推力器产生的脉冲羽流的一种诊断技术。该TOF探针系统可以实现几种不同工作模式，能够对脉冲等离子体羽流的不同成分进行速度测量。探针回路电流信号采用间接测量技术实现，可以避免直接测量电流技术中的静电悬浮、隔离问题。

本发明授权一种用于电推力器脉冲羽流速度测量的多模式TOF探针系统在权利要求书中公布了：1.一种用于电推力器脉冲羽流速度测量的多模式TOF探针系统，其特征在于，所述的用于电推力器脉冲羽流速度测量的多模式TOF探针系统包括TOF探针组件、探针组件三维定位装置、驱动电路和数据采集装置； 所述TOF探针组件由两组双探针组件构成； 所述探针组件三维定位装置包括探针底座、竖直调节机构和水平定位装置；探针底座为绝缘材料圆盘，圆盘上均匀分布多个圆孔，双探针组件插在圆孔上，根据不同的位置改变两组双探针组件间的飞行距离；探针底座固定在竖直调节机构的顶端；水平定位装置上均匀分布多个圆孔，竖直调节机构的底端插在圆孔上；竖直调节机构用于改变TOF探针组件在脉冲等离子体羽流中的竖直位置，水平定位装置用于改变TOF探针组件在脉冲等离子体羽流中的水平平面位置，即在脉冲等离子体羽流中的径向、轴向位置； 所述驱动电路包括电压可调直流电源、缓存电容和充电限流电阻；其中，缓存电容的一极与电压可调直流电源相连，另一极接地，缓存电容与电压可调直流电源之间均串联充电限流电阻用于限制充电电流峰值与充电时间，电压可调直流电源用于缓存电容充电；缓存电容并联于所述TOF探针组件中双探针组件的两端为TOF探针提供驱动电压，不同驱动电压使TOF探针组件进入不同工作模式； 所述数据采集装置的两个通道与缓存电容正极相连用于采集记录工作状态下TOF探针组件的电信号，并将信号传输至电脑中进行计算获得脉冲等离子体羽流速度； 通过调节竖直调节机构的高度以及在水平定位装置上的安装位置、TOF探针组件在探针底座上的安装位置，使两组双探针组件分别置于脉冲等离子体羽流路径的不同位置，测量脉冲等离子体羽流速度的三维分布；当脉冲羽流穿过双探针组件，羽流等离子体使双探针组件导通，在驱动电压作用下，探针间会产生电流，通过所述数据采集装置测量记录电流脉冲，得到脉冲等离子体羽流到达双探针组件的时刻，计算羽流到达两组双探针组件的时间差，即为脉冲等离子体羽流的飞行时间； 其中，基于飞行时间法计算脉冲等离子体羽流速度的方法如下公式： 1； 其中，ΔL为所述TOF探针组件中两组双探针组件间的直线距离，即飞行距离；通过记录脉冲等离子体羽流到达两组双探针组件的时刻t1和t2，计算飞行时间为t2-t1，根据公式1计算脉冲等离子体羽流的速度； 脉冲等离子体羽流到达时刻t1和t2的测量方法如下： 利用脉冲等离子体羽流电学特性测量到达时刻是通过直接测量探针间隙内的电流脉冲实现的，将电流脉冲的峰值时刻作为羽流的到达时刻；采用测量缓存电容放电电压波形进而计算得到放电电流的方法，即数据采集装置直接与缓存电容相连测量记录其放电电压波形，再通过数值计算得到放电电流波形；具体如下： 当羽流脉冲到达双探针组件时，根据探针驱动电压的不同，探针间隙会以不同的模式实现导通，使得充电的缓存电容放电，形成放电电流；通过数据采集装置记录缓存电容的放电电压波形，再利用公式2进行微分运算，得到放电电流波形，该放电电流波形峰值时刻表征脉冲等离子体羽流主体到达双探针组件的时刻，将此视为脉冲等离子体羽流飞行的起始和终止时刻； 缓存电容的放电公式由方程2得出： 2； 其中，V为缓存电容电压，C为电容值。

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