CN111633584A - 一种新型谐振子夹持器及其使用方法 - Google Patents

一种新型谐振子夹持器及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及惯性敏感器件领域，具体涉及一种新型谐振子夹持器，包括：基座、下夹持模块以及上夹持模块；所述下夹持模块包括：松紧螺套、下推进块以及下夹头；将下推进块套入下夹头的上端，将松紧螺套旋转入下夹头的下端，使下推进块固定在下夹头上；所述上夹持模块包括上夹头、限位套、上螺套以及上夹头压盖；上螺套位于上夹头的上端，限位套位于上夹头的下端，上夹头压盖与上螺套咬合组成上夹持模块；所述基座为U型结构，将上夹持模块固定在基座的上端，将下夹持模块固定在基座的下端，组成新型谐振子夹持器件；本发明通过上下两端对谐振子进行夹持，使得谐振子更稳定。

Description

一种新型谐振子夹持器及其使用方法
技术领域
本发明涉及惯性敏感器件领域，具体涉及一种新型谐振子夹持器及其使用方法。
背景技术
半球谐振陀螺是一种全固态振动陀螺仪，它由高品质的石英玻璃材料，通过精密的机械加工，再配合复杂的辅助工艺制作而成。由于半球谐振陀螺采用独有的材料和工艺，具有可靠性高、精度高、寿命长、抗辐照能力强等优点，特别是它独有的长达15年以上的工作寿命特点，使其非常适合于空间飞行器、卫星等工作场合。
半球谐振子的品质因数Q值是决定半球谐振陀螺一系列优点的核心指标。Q值的定义为：振荡系统储存的能量与每个周期内损耗的能量之比的2x倍。半球谐振子的Q值越高，意味着能量的损耗越小，只需很小的能量即可维持谐振子的稳定驻波振动。高的Q值也使得无能量补充时谐振子的振动衰减慢，半球谐振陀螺在断电后仍能保持对输入角速率的敏感性。如何更精确的检测半球谐振子的品质因数是研究谐振子的重要方向。目前采用的谐振子激励测试系统中，谐振子夹持机构是其核心工装。
而夹持的稳定可靠、同轴性直接影响检测精度，不当的夹持方式也存在噪声放大的风险，因此，亟需一种新型的谐振子夹持机构来确保检测精度，支持激励测试系统真实反映谐振子品质。
发明内容
为解决以上现有技术的问题，本发明提出了一种新型谐振子夹持器，包括：基座1、下夹持模块2以及上夹持模块3；所述下夹持模块2设置在基座1的底部，所述上夹持模块设置在基座1的顶部。
优选的，所述下夹持模块2包括：松紧螺套21、下推进块22以及下夹头23；所述下夹头23为上大下小的中空柱体结构，下夹头23的上部设置有至少2条缝隙，使下夹头23的上部在直径方上具有弹性；所述下推进块22为中空的柱体结构，内部设置有限位面；所述松紧螺套21为环状柱体结构；将下推进块22套入下夹头23的上端，将松紧螺套21活动的设置在下夹头23的下端，通过将松紧螺套21向上移动，推动下推进块22在下夹头23上移动，从而压迫上夹头23的上部收紧。
优选的，所述缝隙均匀的分布在下夹头23上部；缝隙的宽度为1mm～1.5mm，缝隙的长度为13mm～15mm。
优选的，下夹头23的下部的外表面设置有外螺纹，松紧螺套21内部设置有与下夹头23的外螺纹相匹配的内螺纹；顺时针旋转松紧螺套21，使下推进块22向上移动，压迫下夹头23的顶部向内收缩。
优选的，所述上夹持模块3包括上夹头31、限位套32、上螺套33以及上夹头压盖34；所述上夹头31为中空的柱体结构，下夹头的下端设置有至少2条缝隙，使上夹头31的下部在直径方上具有弹性；限位套32为环状柱体结构，限位套32内部与上夹头31的外部匹配；所述上螺套33穿过上夹头31的上部，且上螺套33外部设置有外螺纹；上夹头压盖34的内部设置有与上螺套33外螺纹相匹配的内螺纹；上螺套33位于上夹头31的上端，限位套32位于上夹头31的下端，上夹头压盖34与上螺套33咬合组成上夹持模块3。
优选的，所述上夹头31的上部为圆柱体结构，下部为上大下小的圆台结构。
优选的，所述限位套32为环状柱体结构，且内部设置有限位面。
优选的，所述基座1为U型结构；基座1的顶部设置有第一圆形小孔，基座1的底部设置有第二圆形小孔，且第一圆形小孔的圆心与第二圆形小孔的圆心位于垂直线上。
优选的，所述上夹持模块3设置在基座1的顶部包括：将上螺套33放置在基座1的顶部的上表面，其中上螺套33的孔与第一圆形小孔对应，采用至少2颗螺钉固定上螺套33；将限位套32的顶部放置在基座1顶部的下表面，且限位套32的孔与第一圆形小孔对应，采用至少2颗螺钉固定限位套32；所述下夹持模块2设置在基座1的底部包括：将下夹头23的下端插入基座1底部的第二圆形小孔中，采用长螺钉将下夹持模块2的下夹头23固定，组成新型谐振子夹持器件。
一种新型谐振子夹持器件的使用方法，包括：
S1：将上夹持模块3的上夹头压盖34和下夹持模块2的松紧螺套21顺时针旋转，使上夹持模块3的上夹头31和下夹持模块2的下夹头23松开；
S2：将待检测谐振子的下端放入下夹头23中，谐振子的上端放入上夹头31中，并调整谐振子的位置；
S3：逆时针旋转松紧螺套21，推动下推进块22向上移动，使下夹头31收紧，将谐振子下端固定；
S4：逆时针旋转上夹头压盖34，推动上夹头31向下移动，使上夹头31收紧，将谐振子上端固定；
S5：测试完成后，将上夹持模块3的上夹头压盖34和下夹持模块2的松紧螺套21顺时针旋转，取下谐振子，完成测试。
本发明采用上、下夹持模块，通过上下两端对谐振子进行夹持，使得谐振子更稳定；由于上、下夹持模块的圆心再同一条中心轴上，使得再夹持谐振子时，其同轴性更好。
附图说明
图1为本发明的谐振子夹持示意图；
图2为本发明的谐振子夹持正视图；
图3为谐振子示意图；
其中，1、基座，2、下夹持模块，21、松紧螺套，22、下推进块，23、下夹头，3、上夹持模块，31、上夹头，32、限位套，33、上螺套，34、上夹头压盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种新型谐振子夹持器件，如图1所述示，包括：基座1、下夹持模块2以及上夹持模块3；所述下夹持模块2设置在基座1的底部，所述上夹持模块设置在基座1的顶部。
所述下夹持模块2包括：松紧螺套21、下推进块22以及下夹头23；所述下夹头23为上大下小的中空柱体结构，下夹头23的上部设置有至少2条缝隙，使上夹头(31)的上部在直径方上具有弹性；所述下推进块22为中空的柱体结构，内部设置有限位面；所述松紧螺套21为环状柱体结构；将下推进块22套入下夹头23的上端，将松紧螺套21活动的设置在下夹头23的下端，通过将松紧螺套21向上移动，推动下推进块22在下夹头23上移动，从而压迫上夹头23的上部收紧。
所述缝隙设置在下夹头23上端的外壁上，且沿着上夹块的中心轴均匀分布。优选的，所述缝隙为3条，其宽度为1mm、距离上端面长度为13mm，保证下夹头23在直径方向具有一定的弹性。在松紧螺套21和下推进块22限位面的作用下，控制下夹头23夹紧谐振子的下端。
可选的，下夹头23的下部外表面设置有固定卡槽；所述松紧螺套21内部设置有卡扣，且与下夹头23下端的固定卡槽匹配；将下推进块22套入下夹头23的上端，将松紧螺套21设置在下夹头23的下端，采用卡扣将松紧螺套21固定使下推进块22固定在下夹头23上。
优选的，下夹头23下部的外表面设置有外螺纹，松紧螺套21内部设置有与下夹头23的外螺纹相匹配的内螺纹；顺时针旋转松紧螺套21，使下推进块22向上移动，使下夹头23的下端向内收缩，从而将谐振子下端夹紧。
所述上夹持模块3包括上夹头31、限位套32、上螺套33以及上夹头压盖34；所述上夹头31为中空的柱体结构；限位套32为环状柱体结构，限位套32内部与上夹头31的外部匹配；所述上螺套33穿过上夹头31的上部，且上螺套33外部设置有外螺纹；上夹头压盖34的内部设置有与上螺套33外螺纹相匹配的内螺纹；上螺套33位于上夹头31的上端，限位套32位于上夹头31的下端，上夹头压盖34与上螺套33咬合组成上夹持模块3。
上夹头31的上部为圆柱体结构，中部为比上部小的圆柱体结构，下部为上大下小的圆台结构。
所述上夹头31下端外壁设置有至少2条沿着中心轴均匀分布的缝隙，缝隙的宽度为1mm～1.5mm、距离下端面长度为15mm～24mm的槽，确保上夹头31在直径方向具有一定的弹性，进而在上夹头压盖34和限位套32限位面的作用下夹紧谐振子的上端。
优选的，所述上夹头31的缝隙为3条，缝隙的宽度为1mm，长度为24mm。
可选的，下夹头23的设置至少2块的夹持片；上夹头31的夹持片至少包含2块；所述夹持片用于夹紧谐振子的下端和下端；优选的，下夹头23的夹持片以及上夹头31的夹持片均为3片。
所述限位套32的外部设置为下大上小的台阶结构，且限位套的上部台阶的直径比基座1的第一圆形小孔直径略小。
所述上螺套33的上部为台阶结构，下部份延伸出比基座1的第一圆形小孔直径略小的柱体结构；上螺套33的内部为上大下小的台阶状的柱体孔。
所述上夹头31的上部与上螺套的内部的大圆柱孔匹配，上夹头的中部与上螺套的内部的小圆柱孔匹配，下夹头31的下部与限位套32的内部匹配。
所述上夹头压盖34为上部封顶，内部中空的柱体结构；上夹头压盖34的内部设置有凸起台。
如图2所示，所述基座1为U型结构；基座1的顶部设置有第一圆形小孔，基座1的底部设置有第二圆形小孔，且第一圆形小孔的圆心与第二圆形小孔的圆心位于垂直线上。
所述上夹持模块3设置在基座1的顶部包括：将上螺套33放置在基座1的顶部的上表面，其中上螺套33的孔与第一圆形小孔对应，采用至少2颗螺钉固定上螺套33；将限位套32的顶部放置在基座1顶部的下表面，且限位套32的孔与第一圆形小孔对应，采用至少2颗螺钉固定限位套32。
优选的，采用3颗螺钉固定上螺套33，且3颗螺钉均匀的分布在第一圆形小孔周围；采用3颗螺钉固定限位套32，且3颗螺钉均匀的分布在第一圆形小孔周围。
所述下夹持模块2设置在基座1的底部包括：将下夹头23的下端插入基座1底部的第二圆形小孔中，采用长螺钉将下夹持模块2的下夹头23固定，组成新型谐振子夹持器件。
所述螺钉和长螺钉均为M2.5沉头螺钉。
一种新型谐振子夹持器件的使用方法，包括：
S1：将上夹持模块3的上夹头压盖34和下夹持模块2的松紧螺套21顺时针旋转，使上夹持模块3的上夹头31和下夹持模块2的下夹头23松开；
S2：将待检测谐振子的下端放入下夹头23中，谐振子的上端放入上夹头31中，并调整谐振子的位置；
S3：逆时针旋转松紧螺套21，推动下推进块22向上移动，使下夹头31收紧，将谐振子下端固定；
S4：逆时针旋转上夹头压盖34，推动上夹头31向下移动，使上夹头31收紧，将谐振子上端固定；
S5：测试完成后，将上夹持模块3的上夹头压盖34和下夹持模块2的松紧螺套21顺时针旋转，取下谐振子，完成测试。
如图3所示，所述谐振子为半球型的石英壳体，其上、下端均有夹持端，中间部分为“半球”状的薄壁件。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“外”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋转”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，包括：基座(1)、下夹持模块(2)以及上夹持模块(3)；所述下夹持模块(2)设置在基座(1)的底部，所述上夹持模块设置在基座(1)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，所述下夹持模块(2)包括：松紧螺套(21)、下推进块(22)以及下夹头(23)；所述下夹头(23)为上大下小的中空柱体结构，下夹头(23)的上部设置有至少2条缝隙，使下夹头(23)的上部在直径方上具有弹性；所述下推进块(22)为中空的柱体结构，内部设置有限位面；所述松紧螺套(21)为环状柱体结构；将下推进块(22)套入下夹头(23)的上端，将松紧螺套(21)活动的设置在下夹头(23)的下端，通过将松紧螺套(21)向上移动，推动下推进块(22)在下夹头(23)上移动，从而压迫上夹头(23)的上部收紧。
3.根据权利要求2所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，所述缝隙均匀的分布在下夹头(23)上部；缝隙的宽度为1mm～1.5mm，缝隙的长度为13mm～24mm。
4.根据权利要求2所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，下夹头(23)下部的外表面设置有外螺纹，松紧螺套(21)内部设置有与下夹头(23)的外螺纹相匹配的内螺纹；顺时针旋转松紧螺套(21)，使下推进块(22)向上移动，使下夹头(23)的上部向内收缩。
5.根据权利要求1所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，所述上夹持模块(3)包括上夹头(31)、限位套(32)、上螺套(33)以及上夹头压盖(34)；所述上夹头(31)为中空的柱体结构，上夹头的下端设置有至少2条缝隙，使上夹头(31)的下部在直径方上具有弹性；限位套(32)为环状柱体结构，限位套(32)内部与上夹头(31)的外部匹配；所述上螺套(33)穿过上夹头(31)的上部，且上螺套(33)外部设置有外螺纹；上夹头压盖(34)的内部设置有与上螺套(33)外螺纹相匹配的内螺纹；上螺套(33)位于上夹头(31)的上端，限位套(32)位于上夹头(31)的下端，上夹头压盖(34)与上螺套(33)咬合组成上夹持模块(3)。
6.根据权利要求5所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，所述上夹头(31)的上部为圆柱体结构，下部为上大下小的圆台结构。
7.根据权利要求5所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，所述限位套(32)为环状柱体结构，且内部设置有限位面。
8.根据权利要求1所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，所述基座(1)为U型结构；基座(1)的顶部设置有第一圆形小孔，基座(1)的底部设置有第二圆形小孔，且第一圆形小孔的圆心与第二圆形小孔的圆心位于垂直线上。
9.根据权利要求1所述的一种新型谐振子夹持器件，其特征在于，所述上夹持模块(3)设置在基座(1)的顶部包括：将上螺套(33)放置在基座(1)的顶部的上表面，其中上螺套(33)的孔与第一圆形小孔对应，采用至少2颗螺钉固定上螺套(33)；将限位套(32)的顶部放置在基座(1)顶部的下表面，且限位套(32)的孔与第一圆形小孔对应，采用至少2颗螺钉固定限位套(32)；所述下夹持模块(2)设置在基座(1)的底部包括：将下夹头(23)的下端插入基座(1)底部的第二圆形小孔中，采用长螺钉将下夹持模块(2)的下夹头(23)固定，组成新型谐振子夹持器件。
10.一种新型谐振子夹持器件的使用方法，其特征在于，包括：
S1：将上夹持模块(3)的上夹头压盖(34)和下夹持模块(2)的松紧螺套(21)顺时针旋转，使上夹持模块(3)的上夹头(31)和下夹持模块(2)的下夹头(23)松开；
S2：将待检测谐振子的下端放入下夹头(23)中，谐振子的上端放入上夹头(31)中，并调整谐振子的位置；
S3：逆时针旋转松紧螺套(21)，推动下推进块(22)向上移动，使下夹头(31)收紧，将谐振子下端固定；
S4：逆时针旋转上夹头压盖(34)，推动上夹头(31)向下移动，使上夹头(31)收紧，将谐振子上端固定；
S5：测试完成后，将上夹持模块(3)的上夹头压盖(34)和下夹持模块(2)的松紧螺套(21)顺时针旋转，取下谐振子，完成测试。
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