CN116295536B - 一种用于惯性导航产品振动实验的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于惯性导航产品振动实验的设备，包括基板和设置在基板上壁处的转动槽，所述转动槽内转动设有转动轴，所述基板的一侧侧壁上固定设有固定块，所述固定块和转动轴的一端转动连接，所述转动轴的另一端连接有电机，所述电机在基板远离固定块的一端设置，所述基板的上方设有底板。本发明涉及惯性导航测试技术领域；该用于惯性导航产品振动实验的设备，解决了传统振动实验设备不具备多方向振动的功能，增加了装置的适用范围，同时能够快速地转换两个方向上的振动，十分方便快捷，同时还可以单独检测出温度和振动对惯性导航产品的影响和数据的收集，并且还可以收集到振动和温度对惯性导航产品的共同影响数据。
Description
技术领域
本发明涉及惯性导航测试技术领域，具体是一种用于惯性导航产品振动实验的设备。
背景技术
惯性导航系统中核心硬件统称为惯性器件，是导航定位、测姿、定向和测量载体运动参数的重要部件，可分为角速率陀螺仪和线加速度计两大类，是研制生产惯性导航系统及组合导航系统的主要器件。惯性导航系统是一种自主的、不对外辐射信号、不受外界干扰的导航系统，可装备于各类运动载体，提供载体的加速度、角速度等三维运动参数，与其他导航系统相比，惯性导航系统具有信息全面、完全自主、高度隐蔽、信息实时与连续，且不受时间、地域的限制和人为因素干扰等重要特性；
惯性导航系统一般是由陀螺仪、加速度计等惯性传感器及导航解算软件进行集成的系统级产品，由于系统内陀螺仪类型不同分为多种类型惯性导航系统，目前军用领域最广泛的为光纤惯性导航系统及激光惯性导航系统，惯性导航应用领域广泛，包括国防装备、航空航天、测量勘测、工程建设、智能交通、仪器制造、电子数码等工业及消费领域；
在进行惯性导航产品的数据收集时，对陀螺仪、加速度计等产品的振动数据收集是十分重要的一部分。
现有的惯性导航产品的振动实验设备功能单一，且结构无法实现对水平和竖直方向上两个方向的振动检测，适用范围受限，得到的数据无法对应惯性导航产品使用中的复杂情况；同时惯性导航产品中不管是陀螺仪还是加速度计都会受到温度的影响，比如光线陀螺仪受到温度的影响会发生温漂的情况，现有的振动实验设备无法检测振动情况下的温度对惯性导航产品的影响。
为此，本发明提供了一种用于惯性导航产品振动实验的设备，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于惯性导航产品振动实验的设备，解决了上述问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于惯性导航产品振动实验的设备，包括基板和设置在基板上壁处的转动槽，所述转动槽内转动设有转动轴，所述基板的一侧侧壁上固定设有固定块，所述固定块和转动轴的一端转动连接，所述转动轴的另一端连接有电机，所述电机在基板远离固定块的一端设置，所述基板的上方设有底板，所述基板的上壁对应设有凹槽，所述凹槽内固定设有伸缩杆；
所述底板的上壁处固定设有固定腔，所述固定腔的外壁处固定设有温度显示板，所述基板上固定设有检测器，所述检测器和固定腔之间固定设有通电杆，所述固定腔的内壁处设有传感器，所述传感器和通电杆电连接，所述固定腔的上方设有盖板，所述固定腔的侧壁处设有冷却组件，所述基板上还固定设有限位板，所述限位板和底板之间固定设有弹性伸缩杆；
所述转动轴和基板之间设有纵向振动组件，所述基板和底板之间设有横向振动组件，所述横向振动组件包括凹设在基板上壁处的第二内槽，所述第二内槽内设有拨动块，所述拨动块中间部位设有齿槽，所述转动轴在第二内槽内的部分侧壁上固定设有轮齿，所述轮齿和齿槽相互匹配，所述底板的下壁处固定设有抵板，所述抵板和拨动块相对应设置，所述拨动块的一侧侧壁滚动设有滚动球，所述滚动球的侧壁上转动设有转动伸缩杆，所述底板的下壁处对应固定设有转轴，所述转轴和转动伸缩杆之间转动连接，所述基板的上壁处还设有与横向振动组件相匹配的滑动限位组件。
优选的，所述底板的下壁四个拐角处均固定设有磁吸片，所述伸缩杆的上端固定设有磁块，所述磁块和凹槽的底壁之间固定设有弹簧，所述磁吸片和磁块之间为相互吸附设置，所述弹簧绕设在伸缩杆外壁处。
优选的，所述转动伸缩杆的伸缩长度与其自身长度比设置为1:7。
优选的，所述冷却组件包括设置在固定腔的侧壁内的反应腔，所述盖板的下壁处固定设有密封圈，所述密封圈和反应腔相互对应设置，所述反应腔内存有碳酸氢铵固体，所述密封圈和盖板之间共同贯穿设有入液口，所述入液口处密封设有密封塞，所述入液口和反应腔相连通。
优选的，所述纵向振动组件包括凹设在基板上壁处的两个第一内槽，两个第一内槽内均设有振动块。
优选的，所述振动块固定设置在转动轴的侧壁上，所述拨动块滑动设置在转动轴的侧壁上。
优选的，所述滑动限位组件包括设置在基板上壁处的多个滑动槽，所述滑动槽内滑动设有滑动片，所述滑动片上固定设有连接杆，所述连接杆的上端固定设有滑块，所述底板的下壁内设有相匹配的滑槽。
优选的，所述滑块和滑槽为相匹配的T字形设置，所述基板的上壁处设有四个连接杆，处于基板同一侧的两个连接杆之间固定设有固定杆，靠近检测器的两个滑块在滑槽的开口处设置，靠近限位板的两个滑块在滑槽内靠近底板中间部位处设置。
有益效果
本发明提供了一种用于惯性导航产品振动实验的设备。与现有技术相比具备以下有益效果：
（1）该用于惯性导航产品振动实验的设备，通过纵向振动组件和横向振动组件的相互配合，使得配合电机的高速运转，实现在水平向上进行振动的效果，解决了传统振动实验设备不具备多方向振动的功能，增加了装置的适用范围，同时能够快速地转换两个方向上的振动，十分方便快捷，使得该实验装置收集到的数据范围更广且详细。
（2）该用于惯性导航产品振动实验的设备，通过盐酸和碳酸氢铵固体的反应吸热，使得固定腔内的温度下降，配合温度显示板的测量和显示，同时可以检测出温度对惯性导航产品的影响，配合振动实验，可以单独检测出温度和振动对惯性导航产品的影响和数据的收集，并且还可以收集到振动和温度对惯性导航产品的共同影响数据，同时配合振动，盐酸和碳酸氢铵固体的反应更加充分，使得固定腔内的温度可以快速达到所需的低温要求。
附图说明
图1是本发明提出的一种用于惯性导航产品振动实验的设备的正面立体结构示意图；
图2是图1中A处放大结构示意图；
图3是本发明提出的一种用于惯性导航产品振动实验的设备中盖板处的立体结构示意图；
图4是本发明提出的一种用于惯性导航产品振动实验的设备的另一侧正面立体结构示意图；
图5是图4中B处放大结构示意图；
图6是本发明提出的一种用于惯性导航产品振动实验的设备的另一侧正面立体结构示意图；
图7是图6中C处放大结构示意图；
图8是本发明提出的一种用于惯性导航产品振动实验的设备中基板处的立体结构示意图；
图9是本发明提出的一种用于惯性导航产品振动实验的设备的另一侧正面立体结构示意图；
图10是本发明提出一种用于惯性导航产品振动实验的设备中转动伸缩杆处的局部立体结构示意图；
图11是图10的正面结构示意图。
图中：1、基板；2、转动槽；3、转动轴；4、电机；5、固定块；6、底板；7、固定腔；8、温度显示板；9、检测器；10、通电杆；11、反应腔；12、盖板；13、密封塞；14、限位板；15、弹性伸缩杆；16、凹槽；17、伸缩杆；18、弹簧；19、密封圈；20、入液口；21、滑槽；22、滑块；23、连接杆；24、滑动片；25、滑动槽；26、固定杆；27、抵板；28、转轴；29、转动伸缩杆；30、磁吸片；31、第一内槽；32、振动块；33、第二内槽；34、拨动块；35、轮齿；36、齿槽。
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。
实施例一：
请参阅图1-9，一种用于惯性导航产品振动实验的设备，包括基板1和设置在基板1上壁处的转动槽2，转动槽2内转动设有转动轴3，基板1的一侧侧壁上固定设有固定块5，固定块5和转动轴3的一端转动连接，转动轴3的另一端连接有电机4，电机4在基板1远离固定块5的一端设置，基板1的上方设有底板6，基板1的上壁对应设有凹槽16，凹槽16内固定设有伸缩杆17，底板6的下壁四个拐角处均固定设有磁吸片30，伸缩杆17的上端固定设有磁块，磁块和凹槽16的底壁之间固定设有弹簧18，磁吸片30和磁块之间为相互吸附设置，弹簧18绕设在伸缩杆17外壁处，使得当底板6进行纵向振动时，伸缩杆17的上端可以牢牢吸附在底板6的下壁上，配合振动块32的振动，对惯性导航产品进行振动实验；
底板6的上壁处固定设有固定腔7，固定腔7的外壁处固定设有温度显示板8，基板1上固定设有检测器9，检测器9和固定腔7之间固定设有通电杆10，固定腔7的内壁处设有传感器，传感器和通电杆10电连接，固定腔7的上方设有盖板12，固定腔7的侧壁处设有冷却组件，基板1上还固定设有限位板14，限位板14和底板6之间固定设有弹性伸缩杆15；
转动轴3和基板1之间设有纵向振动组件，基板1和底板6之间设有横向振动组件，横向振动组件包括凹设在基板1上壁处的第二内槽33，第二内槽33内设有拨动块34，拨动块34中间部位设有齿槽36，转动轴3在第二内槽33内的部分侧壁上固定设有轮齿35，轮齿35的宽度和齿槽36的宽度为相同设置，轮齿35和齿槽36相互匹配，底板6的下壁处固定设有抵板27，抵板27和拨动块34相对应设置，拨动块34的一侧侧壁滚动设有滚动球，滚动球的侧壁上固定设有转动伸缩杆29，转动伸缩杆29的伸缩长度与其自身长度比设置为1:7，使得当进行纵向振动时，当底板6在竖直方向上移动时，使得转动伸缩杆29发生拉长，且不会进行转动，使得当纵向振动时，不会带动拨动块34移动，防止齿槽36和轮齿35卡合发生共同转动，避免了纵向振动和横向振动之间产生相互干扰，底板6的下壁处对应固定设有转轴28，转轴28和转动伸缩杆29之间转动连接，基板1的上壁处还设有与横向振动组件相匹配的滑动限位组件，当需要进行横向振动时，拉起底板6，使得转动伸缩杆29拉长的同时进行转动，并且拉动拨动块34在转动轴3的侧壁上移动，使得齿槽36和轮齿35卡接在一起，之后通过滑动将滑块22滑入滑槽21内，对底板6进行支撑的作用，之后打开电机4，转动轴3带动拨动块34转动，拨动块34在进行抵板27时，带动底板6在水平方向上移动，滑块22在滑槽21内滑动，并且当拨动块34转至与抵板27分离时，在弹性伸缩杆15的作用下，带动底板6恢复到原来的位置，配合电机4的高速运转，实现在水平向上进行振动的效果，解决了传统振动实验设备不具备多方向振动的功能，增加了装置的适用范围，同时能够快速地转换两个方向上的振动，十分方便快捷，使得该实验装置收集到的数据范围更广且详细。
实施例二：
请参阅图1-9，本实施例在实施例一的基础上提供了一种技术方案：冷却组件包括设置在固定腔7的侧壁内的反应腔11，盖板12的下壁处固定设有密封圈19，密封圈19和反应腔11相互对应设置，反应腔11内存有碳酸氢铵固体，密封圈19和盖板12之间共同贯穿设有入液口20，入液口20处密封设有密封塞13，入液口20和反应腔11相连通，当进行振动实验前，可以通过打开密封塞13，将适量盐酸通过入液口20加入到反应腔11内，通过盐酸和碳酸氢铵固体的反应吸热，使得固定腔7内的温度下降，配合温度显示板8的测量和显示，同时可以检测出温度对惯性导航产品的影响，配合振动实验，可以单独检测出温度和振动对惯性导航产品的影响和数据的收集，并且还可以收集到振动和温度对惯性导航产品的共同影响数据，同时配合振动，盐酸和碳酸氢铵固体的反应更加充分，使得固定腔7内的温度可以快速达到所需的低温要求；
纵向振动组件包括凹设在基板1上壁处的两个第一内槽31，两个第一内槽31内均设有振动块32，振动块32固定设置在转动轴3的侧壁上，拨动块34滑动设置在转动轴3的侧壁上，当需要纵向振动时，打开电机4，电机4带动转动轴3转动，从而使得振动块32转动，振动块32转动时，通过磁吸片30和磁块的相互吸附，伸缩杆17和底板6之间相互固定，振动块32的转动带动底板6在竖直方向上快速的往复运动，从而达到纵向振动的效果，配合检测器9对振动的相关数据进行收集和分析；
滑动限位组件包括设置在基板1上壁处的多个滑动槽25，滑动槽25内滑动设有滑动片24，滑动片24上固定设有连接杆23，连接杆23的上端固定设有滑块22，底板6的下壁内设有相匹配的滑槽21，滑块22和滑槽21为相匹配的T字形设置，基板1的上壁处设有四个连接杆23，处于基板1同一侧的两个连接杆23之间固定设有固定杆26，靠近检测器9的两个滑块22在滑槽21的开口处设置，靠近限位板14的两个滑块22在滑槽21内靠近底板6中间部位处设置。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
工作时，首先将一定量的碳酸氢铵固体储存在反应腔11内，之后将待实验的惯性导航产品快速放入到固定腔7内，并盖上盖板12和密封塞13，使得反应腔11内的碳酸氢铵固体处于封闭环境中，当需要对惯性导航产品进行振动实验时；
当需要进行纵向振动时，打开电机4，电机4带动转动轴3转动，从而使得振动块32转动，振动块32转动时，通过磁吸片30和磁块的相互吸附，伸缩杆17和底板6之间相互固定，振动块32的转动带动底板6在竖直方向上快速的往复运动，从而达到纵向振动的效果，配合检测器9对振动的相关数据进行收集和分析；
当需要进行横向振动时，拉起底板6，使得转动伸缩杆29拉长的同时进行倾斜转动，转动伸缩杆29的伸缩长度与其自身长度比设置为1:7，使得当进行纵向振动时，当底板6在竖直方向上移动时，使得转动伸缩杆29发生拉长，且不会进行转动，使得当纵向振动时，不会带动拨动块34移动，防止齿槽36和轮齿35卡合发生共同转动，避免了纵向振动和横向振动之间产生相互干扰，并且拉动拨动块34在转动轴3的侧壁上移动，使得齿槽36和轮齿35卡接在一起，之后通过滑动将滑块22滑入滑槽21内，对底板6进行支撑的作用，之后打开电机4，转动轴3带动拨动块34转动，拨动块34在进行抵板27时，带动底板6在水平方向上移动，滑块22在滑槽21内滑动，并且当拨动块34转至与抵板27分离时，在弹性伸缩杆15的作用下，带动底板6恢复到原来的位置，配合电机4的高速运转，实现在水平向上进行振动的效果，解决了传统振动实验设备不具备多方向振动的功能，增加了装置的适用范围，同时能够快速地转换两个方向上的振动，十分方便快捷，使得该实验装置收集到的数据范围更广且详细；
当进行振动实验前，可以通过打开密封塞13，将适量盐酸通过入液口20加入到反应腔11内，通过盐酸和碳酸氢铵固体的反应吸热，使得固定腔7内的温度下降，配合温度显示板8的测量和显示，同时可以检测出温度对惯性导航产品的影响，配合振动实验，可以单独检测出温度和振动对惯性导航产品的影响和数据的收集，并且还可以收集到振动和温度对惯性导航产品的共同影响数据，同时配合振动，盐酸和碳酸氢铵固体的反应更加充分，使得固定腔7内的温度可以快速达到所需的低温要求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (8)
1.一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：包括基板（1）和设置在基板（1）上壁处的转动槽（2），所述转动槽（2）内转动设有转动轴（3），所述基板（1）的一侧侧壁上固定设有固定块（5），所述固定块（5）和转动轴（3）的一端转动连接，所述转动轴（3）的另一端连接有电机（4），所述电机（4）在基板（1）远离固定块（5）的一端设置，所述基板（1）的上方设有底板（6），所述基板（1）的上壁对应设有凹槽（16），所述凹槽（16）内固定设有伸缩杆（17）；
所述底板（6）的上壁处固定设有固定腔（7），所述固定腔（7）的外壁处固定设有温度显示板（8），所述基板（1）上固定设有检测器（9），所述检测器（9）和固定腔（7）之间固定设有通电杆（10），所述固定腔（7）的内壁处设有传感器，所述传感器和通电杆（10）电连接，所述固定腔（7）的上方设有盖板（12），所述固定腔（7）的侧壁处设有冷却组件，所述基板（1）上还固定设有限位板（14），所述限位板（14）和底板（6）之间固定设有弹性伸缩杆（15）；
所述转动轴（3）和基板（1）之间设有纵向振动组件，所述基板（1）和底板（6）之间设有横向振动组件，所述横向振动组件包括凹设在基板（1）上壁处的第二内槽（33），所述第二内槽（33）内设有拨动块（34），所述拨动块（34）中间部位设有齿槽（36），所述转动轴（3）在第二内槽（33）内的部分侧壁上固定设有轮齿（35），所述轮齿（35）和齿槽（36）相互匹配，所述底板（6）的下壁处固定设有抵板（27），所述抵板（27）和拨动块（34）相对应设置，所述拨动块（34）的一侧侧壁滚动设有滚动球，所述滚动球的侧壁上转动设有转动伸缩杆（29），所述底板（6）的下壁处对应固定设有转轴（28），所述转轴（28）和转动伸缩杆（29）之间转动连接，所述基板（1）的上壁处还设有与横向振动组件相匹配的滑动限位组件。
2.根据权利要求1所述的一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：所述底板（6）的下壁四个拐角处均固定设有磁吸片（30），所述伸缩杆（17）的上端固定设有磁块，所述磁块和凹槽（16）的底壁之间固定设有弹簧（18），所述磁吸片（30）和磁块之间为相互吸附设置，所述弹簧（18）绕设在伸缩杆（17）外壁处。
3.根据权利要求1所述的一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：所述转动伸缩杆（29）的伸缩长度与其自身长度比设置为1:7。
4.根据权利要求1所述的一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：所述冷却组件包括设置在固定腔（7）的侧壁内的反应腔（11），所述盖板（12）的下壁处固定设有密封圈（19），所述密封圈（19）和反应腔（11）相互对应设置，所述反应腔（11）内存有碳酸氢铵固体，所述密封圈（19）和盖板（12）之间共同贯穿设有入液口（20），所述入液口（20）处密封设有密封塞（13），所述入液口（20）和反应腔（11）相连通。
5.根据权利要求1所述的一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：所述纵向振动组件包括凹设在基板（1）上壁处的两个第一内槽（31），两个第一内槽（31）内均设有振动块（32）。
6.根据权利要求5所述的一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：所述振动块（32）固定设置在转动轴（3）的侧壁上，所述拨动块（34）滑动设置在转动轴（3）的侧壁上。
7.根据权利要求1所述的一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：所述滑动限位组件包括设置在基板（1）上壁处的多个滑动槽（25），所述滑动槽（25）内滑动设有滑动片（24），所述滑动片（24）上固定设有连接杆（23），所述连接杆（23）的上端固定设有滑块（22），所述底板（6）的下壁内设有相匹配的滑槽（21）。
8.根据权利要求7所述的一种用于惯性导航产品振动实验的设备，其特征在于：所述滑块（22）和滑槽（21）为相匹配的T字形设置，所述基板（1）的上壁处设有四个连接杆（23），处于基板（1）同一侧的两个连接杆（23）之间固定设有固定杆（26），靠近检测器（9）的两个滑块（22）在滑槽（21）的开口处设置，靠近限位板（14）的两个滑块（22）在滑槽（21）内靠近底板（6）中间部位处设置。
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