CN104567852A - 一种光纤陀螺仪气密结构件及其气密性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光纤陀螺仪气密结构件及其气密性测试方法，该气密结构件包括法兰、陀螺上端盖、陀螺下端盖、密封圈Ⅰ、密封圈Ⅱ、电连接器和电连接器密封圈；该气密结构件将法兰作为承载部件，将陀螺上端盖、陀螺下端盖和电连接器安装在该法兰上，并在个装配面直接安装密封圈，确保结构件的气密性；发明的气密结构件对光纤陀螺仪的光纤环、光学元器件和陀螺电路板进行密封，抑制气压变化对光纤陀螺仪零偏稳定性的影响，同时降低水汽、盐雾等对光纤环、光学元器件和陀螺电路板上电子元器件的影响，提高光纤陀螺仪的长期可靠性，并采用开设有气密检测口的法兰测试件对该气密结构件的气密性进行检测，该测试方法简单、可靠性高。

Description

一种光纤陀螺仪气密结构件及其气密性测试方法

技术领域

本发明涉及光纤陀螺仪气密性技术，特别涉及一种光纤陀螺仪气密结构件，以及该气密结构件的气密性测试方法。

背景技术

光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的全固态惯性仪表，它是由光学和电子器件组成的闭环系统，光纤陀螺仪光路主要由光源、耦合器、Y波导、光纤环组成。从光源发出的光经2×2单模光纤耦合器进入Y波导，光在光纤环中沿相反方向传播，然后回到Y波导的合光点上发生干涉，干涉光波再次经过2×2单模光纤耦合器，到达探测器。当光纤陀螺绕光纤环轴向旋转时，由于Sagnac效应，两束相向传播的光束之间将产生光程差，进而产生相位差，形成干涉。通过光电探测器检测干涉光强的变化就可以测量出转速。

国内光纤陀螺仪正逐步应用于各种飞行器，执行某些任务的整个过程中存在环境气压急剧变化的情况，在不采取任何措施的情况下，气压急剧变化会导致光纤陀螺仪的零偏漂移。

这是因为光纤陀螺仪敏感角速度的关键部件光纤环，是采用几百米至几千米的光纤绕成多匝的光纤环，光纤环对热流以及气压变化敏感。这是因为光纤环绕制完成以后其内部包夹着一定量的空气。气压变化，会在光纤环上产生应力。外部气压变小，光纤环内部的空气会从光纤的缝隙中冲出环外，外部气压变大，环外的空气会从冲进光纤的缝隙中，这会在光纤环上产生应力，光纤环内部的应力分布发生变化，应力分布发生变化又会借助弹光效应引起光纤折射率的变化，光纤环每一点的折射率随时间变化，而两束光波经过该点的时间不同(除了光纤线圈中点)，它们所经历的光程也不同，从而产生相位差，引起光纤环的非互易相移，这个非互易相移与旋转引起的萨格奈克相移无法区分。另外气压变化，会导致光纤环的温度场发生变化。气压变化，空气和热流进出光纤缝隙，导致光纤环的温度场发生变化，光纤环每一点的温度随时间变化，而两束光波经过该点的时间不同(除了光纤线圈中点)，它们所经历的光程也不同，从而产生相位差，这种现象也称为shupe效应，Shupe效应产生的非互易相移与旋转引起的萨格奈克相移无法区分。

假设光纤长度为L，到线圈分束器距离为z的一小段光纤δz所经受的应力和温度变化率分别为dP/dt、dT/dt，光纤的折射率随应力和温度的变化分别为dn/dP、dn/dT，在某一时刻，顺时针传播的光波在光纤段δz上产生的相位变化为：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{CW}}\left(z\right)=\frac{2\mathrm{\πn}}{\mathrm{\λ}}\mathrm{\δz}---\left(1\right)$

式中n为光纤的有效折射率，经过一段时间后，由于气压变化引起的温度场和应力变化，该段光纤的折射率发生了变化，逆时针传播的光波在光纤段δz上产生的相位变化为：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\Φ}}_{\mathrm{CCW}}\left(z\right)=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}[n+\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dP}}\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dt}}\left(z\right)\mathrm{dt}+\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dT}}\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dt}}\left(z\right)\mathrm{dt}]\mathrm{\δz}---\left(2\right)$

$\mathrm{dt}=\frac{L-2z}{c/n}---\left(3\right)$

dt表示顺时针和逆时针光波到达光纤段δz的时间差，由两式相减可以得到光纤段δz上的由于气压变化引起的相位误差为：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\Φ}}_p\left(z\right)=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}[\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dP}}\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dt}}\left(z\right)+\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dT}}\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dt}}\left(z\right)]\frac{L-2z}{c/n}\mathrm{\δz}---\left(4\right)$

对上式积分可以得到总的相位误差：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\Φ}}_p\left(t\right)=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}[\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dP}}{\∫}_0^L\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dt}}(z,t)\frac{L-2z}{c/n}\mathrm{\δz}+\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dT}}{\∫}_0^L\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dt}}(z,t)\frac{L-2z}{c/n}\mathrm{\δz}]---\left(5\right)$

利用Sagnac效应可以进一步得到气压变化引起的光纤陀螺仪零偏漂移为：

${\mathrm{\Ω}}_p\left(t\right)=\frac{n}{\mathrm{LD}}[\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dP}}{\∫}_0^L\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dt}}(z,t)(L-2z)\mathrm{\δz}+\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dT}}{\∫}_0^L\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dt}}(z,t)(L-2z)\mathrm{\δz}]---\left(6\right)$

试验结果表明气压变化对陀螺输出影响很大，变气压条件下光纤陀螺仪的零偏稳定性精度劣化1-2个量级。另外，外界环境中的盐雾、水汽等进入陀螺内部，也会导致光纤性能加速退化、寿命缩短，严重情况下会发生断裂失效。在实际中，光纤从拉丝塔下来后，其表面不可避免的会存在一些微裂纹。陀螺正常装配过程中也会形成的微伤痕，这些微裂纹会不断生长，最终导致光纤开裂、断裂失效，这是光纤均匀失效的主要模式，这些微裂纹的生长速度决定了光纤陀螺的寿命。除了应力导致光纤表面微裂纹扩大外，光纤所处环境的湿度或水汽含量越大，微裂纹生长越快，光纤失效的越快。另外，在水汽及盐雾、酸碱性气体的作用下，Y波导铌酸锂晶体的电光系数也会发生加速退化，导致半波电压增大，严重情况下会可能导致Y波导的调制功能失效，从而导致陀螺失效。因此需要对光纤陀螺仪进行密封。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种光纤陀螺仪气密结构件及其气密性测试方法，该气密结构件将光纤陀螺仪的陀螺光纤环、光学元器件(Y波导、耦合器、光源、探测器)以及陀螺电路板进行密封，抑制气压变化对光纤陀螺仪零偏稳定性的影响，同时降低水汽、盐雾等对光纤环、光学元器件和陀螺电路板上电子元器件的影响，提高光纤陀螺仪的长期可靠性。

本发明的上述目的通过以下方案实现：

一种光纤陀螺仪气密结构件包括法兰1、陀螺上端盖2、陀螺下端盖3、密封圈Ⅰ4、密封圈Ⅱ5、电连接器6和电连接器密封圈7，其中：

法兰1的上表面开设有与密封圈Ⅰ4相匹配的凹槽，密封圈Ⅰ4放置在所述凹槽内，陀螺上端盖2位于法兰1的上方，并与法兰1固定连接；法兰1的下表面开设有与密封圈Ⅱ5相匹配的凹槽，密封圈Ⅱ5放置在所述凹槽内，陀螺下端盖3位于法兰1的下方，并与法兰1固定连接；法兰1、陀螺上端盖2和陀螺下端盖3固定连接后形成中空腔体，光纤陀螺仪的光纤环、光学元器件和陀螺电路板固定放置在所述空心腔体内；在法兰1的内侧表面和外侧表面之间开设有通孔，电连接器6的端口伸入所述通孔内，并通过电连接器密封圈7实现电连接器6的端口与所述通孔的密封，光纤陀螺仪的对外接口电缆与所述电连接器6端口上的插针实现电连接，其中，法兰1上在所述通孔外侧开设有与电连接器密封圈7相匹配的凹槽。

上述的光纤陀螺仪气密结构件，电连接器6为玻璃封结电连接器。

上述的光纤陀螺仪气密结构件，法兰1上开设的安装密封圈Ⅰ4、密封圈Ⅱ5和电连接器密封圈7的凹槽分别为第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，其中，密封圈Ⅰ4、密封圈Ⅱ5、电连接器密封圈7、第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的横截面为矩形，并且所述横截面尺寸满足如下条件：

第一凹槽的横截面宽度和深度分别为w1和d1，密封圈Ⅰ4的横截面宽度和高度分别为z1和c1，其中，w1＝z1，0<c1-d1≤0.2mm；第二凹槽的横截面宽度和深度分别为w2和d2，密封圈Ⅱ5的横截面宽度和高度分别为z2和c2，其中，w2＝z2，0<c2-d2≤0.2mm；第三凹槽的横截面宽度和深度分别为w3和d3，电连接器密封圈7的横截面宽度和高度分别为z3和c3，其中，w3＝z3，0<c3-d3≤0.2mm。

上述的光纤陀螺仪气密结构件，法兰1与陀螺上端盖2之间通过螺钉进行固定连接，所述螺钉的安装孔之见的间距小于或等于43mm；法兰1与陀螺下端盖3之间通过螺钉进行固定连接，所述螺钉的安装孔之见的间距小于或等于43mm。

上述的光纤陀螺仪气密结构件，陀螺上端盖2和陀螺下端盖3分别采用整块的金属通过铣加工得到。

上述的光纤陀螺仪气密结构件，陀螺上端盖2和陀螺下端盖3的金属材料为铁镍合金。

上述的光纤陀螺仪气密结构件，陀螺上端盖2和陀螺下端盖3的表面设有加强筋21。

用于测试光纤陀螺仪气密结构件的气密特性测试方法，包括以下步骤：

(1)、制备法兰测试件8，所述法兰测试件8与待测试的气密结构件中的法兰1完全相同，在所述法兰测试件8的内侧表面和外侧表面之间开设一个贯通的气密性检测口81；

(2)、在法兰测试件8的上表面和下表面开设的凹槽内分别放置密封圈Ⅰ4和密封圈Ⅱ5；

(3)、将陀螺上端盖2、陀螺下端盖3和电连接器6固定在法兰测试件8上；

(4)、将充气瓶的充气嘴与法兰测试件8上的气密性检测口81对接，其中，所述充气嘴上带有气压检测计；

(5)、打开充气瓶的充气阀门，向法兰测试件8、陀螺上端盖2和陀螺下端盖3之间形成的中空腔体内冲入气体，使得所述中空腔体内的气压P₁＝2×P₀，其中，P₀为标准大气压值；

(6)、关闭充气阀门，记录所述气压监测计的气压读数。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用法兰作为气密结构件的承载部件，将陀螺上端盖、陀螺下端盖和电连接器固定安装在该部件上，并在各装配面上安装密封圈进行密封，使得放置在该气密结构件内的光纤陀螺仪不会因为外界气压的急剧变化在光纤环上产生应力，从而降低外界气压变换对光纤陀螺仪的精度影响；本发明采用的密封设计结构，在变气压环境下，光纤陀螺仪零偏稳定性提高了一个量级，可以达到与常压条件下的性能一致，即解决了光纤陀螺仪受气压变化严重影响精度的问题；

(2)、本发明的气密结构件采用密封结构，可以避免外界环境中的盐雾、水汽等进入陀螺内部对光纤陀螺仪寿命的影响，进一步提高了光纤陀螺仪的环境适应性和可靠性；

(3)、本发明的气密结构件中，各部件之间的装配面通过密封圈实现的密封，密封性能较好，满足空间变气压环境使用要求；

(4)、本发明的气密结构结构件的部件之间的装配工艺简单，光纤陀螺仪的检修方便快捷；

(5)、本发明提供了气密结构件的气密性测试方法，在原有的法兰产品件上开设气密性测试通孔做为法兰测试件，在测试过程中，仅需要用该法兰测试件替换待测试气密结构件的法兰，测试过程简单，测试结果准确，可以有效对气密结构件的气密性进行评估。

附图说明

图1为本发明光纤陀螺仪气密结构件的组成结构图；

图2为本发明光纤陀螺仪气密结构件中法兰和陀螺上端盖之间的密封圈安装剖面图；

图3为本发明光纤陀螺仪气密结构件中布设有加强筋的陀螺上端盖和陀螺下端盖的结构图；

图4A为本发明中进行时气密结构件的气密性测试时的法兰测试件结构图；

图4B为本发明中进行时气密结构件的气密性测试时的气密结构件的安装示意图；

图5A为对光纤陀螺仪在变气压过程中陀螺零偏变化结果；

图5B为放置在本发明气密结构件中的光纤陀螺仪在变气压过程中陀螺零偏变化结果。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1所示的光纤陀螺仪气密结构件的组成结构图，本发明的光纤陀螺仪气密结构件包括法兰1、陀螺上端盖2、陀螺下端盖3、密封圈Ⅰ4、密封圈Ⅱ5、玻璃封结电连接器6和电连接器密封圈7，其中：

法兰1作为光纤陀螺仪、陀螺上端盖2、陀螺下端盖3、玻璃封结电连接器6、以及光纤陀螺的光纤环、光学元器件和陀螺电路板的承载结构部件。为了确保该结构件的气密性，陀螺上端盖2和陀螺下端盖3分别采用整块的铁镍合金通过铣加工得到，其中，陀螺上端盖2的上底面和侧面闭合连接，其下端面开口且作为与法兰1的装配面；陀螺下端盖3的下底面和侧面闭合连接，其上端面开口且作为与法兰1的装配面。

法兰1的上表面开设有与密封圈Ⅰ4相匹配的凹槽，密封圈Ⅰ4放置在所述凹槽内，陀螺上端盖2位于法兰1的上方，并通过螺钉与法兰1固定连接，该螺钉在法兰1上的安装孔之间的间距小于或等于43mm，法兰和陀螺上端盖之间的密封圈安装剖面图如图2所示；法兰1的下表面开设有与密封圈Ⅱ5相匹配的凹槽，密封圈Ⅱ5放置在所述凹槽内，陀螺下端盖3位于法兰1的下方，并通过螺钉与法兰1固定连接，该螺钉在法兰1上的安装孔之间的间距小于或等于43mm；法兰1、陀螺上端盖2和陀螺下端盖3固定连接后形成中空腔体，光纤陀螺仪的光纤环、光学元器件和陀螺电路板固定放置在所述空心腔体内；在法兰1的内侧表面和外侧表面之间开设有通孔，玻璃封结电连接器6的端口伸入所述通孔内，并通过电连接器密封圈7实现玻璃封结电连接器6的端口与所述通孔的密封，光纤陀螺仪的对外接口电缆与所述玻璃封结电连接器6端口上的插针实现电连接，其中，法兰1上在所述通孔外侧开设有与电连接器密封圈7相匹配的凹槽，当所述玻璃封结电连接器6固定安装在法兰1上时，电连接器密封圈7位于该凹槽内，实现的法兰1与玻璃封结电连接器6装配面之间的密封。

在本发明中法兰1上开设的安装密封圈Ⅰ4、密封圈Ⅱ5和电连接器密封圈7的凹槽分别为第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，其中，密封圈Ⅰ4、密封圈Ⅱ5、电连接器密封圈7、第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的横截面为矩形，并且所述横截面尺寸满足如下条件：第一凹槽的横截面宽度和深度分别为w1和d1，密封圈Ⅰ4的横截面宽度和高度分别为z1和c1，其中，w1＝z1，0<c1-d1≤0.2mm；第二凹槽的横截面宽度和深度分别为w2和d2，密封圈Ⅱ5的横截面宽度和高度分别为z2和c2，其中，w2＝z2，0<c2-d2≤0.2mm；第三凹槽的横截面宽度和深度分别为w3和d3，电连接器密封圈7的横截面宽度和高度分别为z3和c3，其中，w3＝z3，0<c3-d3≤0.2mm。在本实施例中，第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽开设为横截面为矩形的环型槽，三个凹槽的宽度均为1.5mm、深度为1.0mm，三个密封圈的横截面宽度为1.5mm且高度为1.2mm。本发明中密封圈Ⅰ4、密封圈Ⅱ5和电连接器密封圈7的材质为橡胶。

如图3所示，陀螺上端盖2和陀螺下端盖3的表面设有加强筋21，可以在尽量不增加陀螺上端盖2和陀螺下端盖3重量的条件下，增加陀螺上端盖2和陀螺下端盖3的抗压性能。

本发明中用于测试光纤陀螺仪气密结构件的气密特性的测试方法，包括以下步骤：

(1)、制备法兰测试件8，其结构如图4A所示；所述法兰测试件8与待测试的气密结构件中的法兰1完全相同，在所述法兰测试件8的内侧表面和外侧表面之间开设一个贯通的气密性检测口81；

(2)、在法兰测试件8的上表面和下表面开设的凹槽内分别放置密封圈Ⅰ4和密封圈Ⅱ5；

(3)、将陀螺上端盖2、陀螺下端盖3和电连接器6固定在法兰测试件8上；其安装结构图如图4B所示；

(4)、将充气瓶的充气嘴与法兰测试件8上的气密性检测口81对接，其中，所述充气嘴上带有气压检测计；

(5)、打开充气瓶的充气阀门，向法兰测试件8、陀螺上端盖2和陀螺下端盖3之间形成的中空腔体内冲入气体，使得所述中空腔体内的气压P₁＝2×P₀，其中，P₀为标准大气压值；

(6)、关闭充气阀门，记录所述气压监测计的气压读数。

通过以上测试方法得到的气压读数可以反映出本发明气密结构件内外的压差变化，从而对该气密结构件的气密性进行评估。

对密封后的光纤陀螺仪进行零偏稳定性测试，具体测试方法如下：将密封后的光纤陀螺仪平稳放置在真空气压罐中，关闭真空箱门，然后给光纤陀螺仪通电并记录该光纤陀螺的输出值，然后开启真空罐阀门，将真空罐抽至真空环境；保存整个测试过程中的真空气压罐中的气压值和光纤陀螺输出值，其测试结果如图5B所示，由图5B所示的测试结果可以看出，密封后的变气压过程中光纤陀螺仪的零偏基本没有漂移，零偏稳定性为0.01°/h。

然后对没有密封的光纤陀螺仪直接进行零偏稳定性测试，具体测试方法如下：将光纤陀螺仪平稳地放置在真空气压罐中，关闭真空箱门，然后给光纤陀螺仪通电并记录该光纤陀螺的输出值，然后开启真空罐阀门，将真空罐抽至真空环境；保存整个测试过程中的真空气压罐中的气压值和光纤陀螺输出值，其测试结果如图5A所示，由图5A所示的测试结果可以看出，该光纤陀螺仪的零偏稳定性为为0.26°/h。

将图5A和图5B的测试结果进行比较，密封后的光纤陀螺仪零偏稳定性提高了1个量级。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种光纤陀螺仪气密结构件，其特征在于：包括法兰(1)、陀螺上端盖(2)、陀螺下端盖(3)、密封圈Ⅰ(4)、密封圈Ⅱ(5)、电连接器(6)和电连接器密封圈(7)，其中：

法兰(1)的上表面开设有与密封圈Ⅰ(4)相匹配的凹槽，密封圈Ⅰ(4)放置在所述凹槽内，陀螺上端盖(2)位于法兰(1)的上方，并与法兰(1)固定连接；法兰(1)的下表面开设有与密封圈Ⅱ(5)相匹配的凹槽，密封圈Ⅱ(5)放置在所述凹槽内，陀螺下端盖(3)位于法兰(1)的下方，并与法兰(1)固定连接；法兰(1)、陀螺上端盖(2)和陀螺下端盖(3)固定连接后形成中空腔体，光纤陀螺仪的光纤环、光学元器件和陀螺电路板固定放置在所述空心腔体内；在法兰(1)的内侧表面和外侧表面之间开设有通孔，电连接器(6)的端口伸入所述通孔内，并通过电连接器密封圈(7)实现电连接器(6)的端口与所述通孔的密封，光纤陀螺仪的对外接口电缆与所述电连接器(6)端口上的插针实现电连接，其中，法兰(1)上在所述通孔外侧开设有与电连接器密封圈(7)相匹配的凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪气密结构件，其特征在于：电连接器(6)为玻璃封结电连接器。

3.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪气密结构件，其特征在于：法兰(1)上开设的安装密封圈Ⅰ(4)、密封圈Ⅱ(5)和电连接器密封圈(7)的凹槽分别为第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，其中，密封圈Ⅰ(4)、密封圈Ⅱ(5)、电连接器密封圈(7)、第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的横截面为矩形，并且所述横截面尺寸满足如下条件：

第一凹槽的横截面宽度和深度分别为w1和d1，密封圈Ⅰ(4)的横截面宽度和高度分别为z1和c1，其中，w1＝z1，0<c1-d1≤0.2mm；第二凹槽的横截面宽度和深度分别为w2和d2，密封圈Ⅱ(5)的横截面宽度和高度分别为z2和c2，其中，w2＝z2，0<c2-d2≤0.2mm；第三凹槽的横截面宽度和深度分别为w3和d3，电连接器密封圈(7)的横截面宽度和高度分别为z3和c3，其中，w3＝z3，0<c3-d3≤0.2mm。

4.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪气密结构件，其特征在于：法兰(1)与陀螺上端盖(2)之间通过螺钉进行固定连接，所述螺钉的安装孔之见的间距小于或等于43mm；法兰(1)与陀螺下端盖(3)之间通过螺钉进行固定连接，所述螺钉的安装孔之见的间距小于或等于43mm。

5.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪气密结构件，其特征在于：陀螺上端盖(2)和陀螺下端盖(3)分别采用整块的金属通过铣加工得到。

6.根据权利要求5所述的一种光纤陀螺仪气密结构件，其特征在于：陀螺上端盖(2)和陀螺下端盖(3)的金属材料为铁镍合金。

7.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪气密结构件，其特征在于：陀螺上端盖(2)和陀螺下端盖(3)的表面设有加强筋(21)。

8.用于测试权利要求1所述的一种光纤陀螺仪气密结构件的气密特性测试方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、制备法兰测试件(8)，所述法兰测试件(8)与待测试的气密结构件中的法兰(1)完全相同，在所述法兰测试件(8)的内侧表面和外侧表面之间开设一个贯通的气密性检测口(81)；

(2)、在法兰测试件(8)的上表面和下表面开设的凹槽内分别放置密封圈Ⅰ(4)和密封圈Ⅱ(5)；

(3)、将陀螺上端盖(2)、陀螺下端盖(3)和电连接器(6)固定在法兰测试件(8)上；

(4)、将充气瓶的充气嘴与法兰测试件(8)上的气密性检测口(81)对接，其中，所述充气嘴上带有气压检测计；

(5)、打开充气瓶的充气阀门，向法兰测试件(8)、陀螺上端盖(2)和陀螺下端盖(3)之间形成的中空腔体内冲入气体，使得所述中空腔体内的气压P₁＝2×P₀，其中，P₀为标准大气压值；

(6)、关闭充气阀门，记录所述气压监测计的气压读数。