CN109405848A - 一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法 - Google Patents
一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明设计了一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法，粘接方法包括选择隔热层厚度为1‑2mm，然后将无骨架光纤环圈粘接在隔热层的上表面；最后将金属壳体粘接在隔热层的下底面。本粘接结构及方法将隔热层放置于无骨架光纤环圈与金属壳体之间。由于隔热层的导热系数远低于金属壳体，因此可以减缓热量的传递，降低环体上下的温度差。本粘接结构及方法采用有机硅类胶黏剂为室温固化的胶黏剂，解决了传统有机硅胶黏剂需要加热固化的问题，简化了粘接工艺。
Description
技术领域
本发明属于光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法。
背景技术
光纤陀螺作为一种新型的全固态惯性仪表，与传统陀螺相比，光纤陀螺无运动部件和磨损部件，具有成本低、寿命长、质量轻、可靠性高、启动速度快等优点，已被广泛的应用于多个军用及民用领域中。光纤陀螺是基于Sagnac效应的光电惯性敏感器件。Sagnac效应是一种与媒质无关的纯空间延时，从同一光源发出的光，分束成两束相同特征的光在同一闭合光路中以相反的方向传播，最后汇聚到原来的分束点，但如果闭合光路所在平面相对于惯性空间存在转动动作，则正反两束光所传播的光程将不同，产生光程差，这就是Sagnac相移。
光纤陀螺正常工作前提是保证其光路互易性。所谓互易性是指两束相干光除因相位调制及线圈旋转产生的相位差外,不存在其它任何因素引起的相位差。因此,在设计光纤陀螺的结构时要严格保证其互易性。但是，系统中总是存在一些非结构性的非互易性因素,主要是背向Rayleigh散射、Kerr效应、Faraday磁场效应、环境参数变化的影响等。作为光纤陀螺中直接敏感载体角速率的核心部件--光纤环，对周围环境温度的变化十分敏感，温度变化会导致光纤环的偏振态发生改变，产生热致非互易性噪声，即SHUPE误差。这种误差与光纤陀螺感知地球转速的Sagnac效应无法区分，严重降低了光纤陀螺的实际探测精度。
光纤环在工作过程中自身不会产生热量，但会受光纤陀螺发热部件的影响，在光纤环体上下形成温度梯度，根据相关研究表明，光纤环上下两部分会形成较大的温差。因此，必须找到一种新的无骨架环圈粘接方式，减弱光纤环与壳体粘接面的热传递、降低光纤环上下两部分的温度差对光纤陀螺性能的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法，以解决传热过快导致的温度不平衡对光纤陀螺性能的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先提供一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法，包括无骨架光纤环圈、隔热层、胶黏剂和金属壳体，无骨架光纤环圈通过胶黏剂粘接在隔热层的上表面，金属壳体通过胶黏剂粘接在隔热层的下底面。
还提供一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体粘接结构的粘接方法，包括以下步骤，选择隔热层厚度为1-2mm，然后将无骨架光纤环圈粘接在隔热层的上表面；最后将金属壳体粘接在隔热层的下底面。
按上述技术方案，隔热层由陶瓷纤维制成。
按上述技术方案，隔热层的导热系数为0.1±0.03W/m·k。
按上述技术方案，粘接时所选择的胶黏剂为有机硅类胶黏剂。
按上述技术方案，有机硅类胶黏剂为室温加成型硅橡胶或室温缩合型硅橡胶。
本发明产生的有益效果是：1、本粘接结构及方法将隔热层放置于无骨架光纤环圈与金属壳体之间。由于隔热层的导热系数远低于金属壳体，因此可以减缓热量的传递，降低环体上下的温度差。2、本粘接结构及方法采用有机硅类胶黏剂为室温固化的胶黏剂，解决了传统有机硅胶黏剂需要加热固化的问题，简化了粘接工艺。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例光纤陀螺无骨架环圈的粘接结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，提供一种光纤陀螺无骨架环圈的粘接结构，如图1所示，包括无骨架光纤环圈、隔热层、金属壳体，有机硅胶黏剂。无骨架光纤环圈通过胶黏剂粘接在隔热层的上表面，金属壳体通过胶黏剂粘接在隔热层的下底面。
一种光纤陀螺无骨架环圈的粘接方法，包括以下步骤：
首先，选择厚度合适(厚度为1-2mm)，且导热系数较低(0.1±0.03W/m·k)的陶瓷纤维制成的隔热层。
然后，采用有机硅类胶黏剂将无骨架光纤环圈粘接在隔热层的上表面。
最后，采用有机硅类胶黏剂将金属壳体粘接在隔热层的下表面。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接结构及粘接方法，其特征在于，包括无骨架光纤环圈、隔热层、胶黏剂和金属壳体，无骨架光纤环圈通过胶黏剂粘接在隔热层的上表面，金属壳体通过胶黏剂粘接在隔热层的下底面。
2.一种权利要求1所述的光纤陀螺无骨架环圈与壳体粘接结构的粘接方法，其特征在于，包括以下步骤，选择隔热层厚度为1-2mm，然后将无骨架光纤环圈粘接在隔热层的上表面；最后将金属壳体粘接在隔热层的下底面。
3.根据权利要求2所述的光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接方法，其特征在于，隔热层由陶瓷纤维制成。
4.根据权利要求2或3所述的光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接方法，其特征在于，隔热层的导热系数为0.1±0.03W/m·k。
5.根据权利要求2或3所述的光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接方法，其特征在于，粘接时所选择的胶黏剂为有机硅类胶黏剂。
6.根据权利5所述的光纤陀螺无骨架环圈与壳体的粘接方法，其特征在于，有机硅类胶黏剂为室温加成型硅橡胶或室温缩合型硅橡胶。
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