CN211401218U - 一种超高精度光纤陀螺 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超高精度光纤陀螺，其特征在于：将光纤环圈粘接到安置盒内，安置盒盖安装到安置盒的止口，并通过激光焊接安置盒和安置盒盖将光纤环圈密封于封闭腔体内，组成一体式结构，并将上述一体式结构通过螺栓连接到安装有波导的波导安装板上；支撑单元包括支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片，支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片依次通过螺钉固定连接；上屏蔽筒、上屏蔽罩及下屏蔽罩依次通过螺钉固定安装；外保护单元包括上外罩及下外罩，上外罩及下外罩分别安装在磁屏蔽单元外侧。本实用新型设计科学合理，采用多层屏蔽、均热及隔热等措施，保证作为无源部件的陀螺敏感部件具有良好的磁屏蔽效果和温度环境。

Description

一种超高精度光纤陀螺

技术领域

本实用新型属于惯性导航技术领域，具体涉及一种超高精度光纤陀螺。

背景技术

光纤陀螺仪作为惯性导航设备的核心元件，其性能直接影响设备的输出精度指标。由于光纤陀螺对温度场和磁场非常敏感，所以超高精度光纤陀螺的结构设计的核心就是降低温度场和磁场对光纤陀螺性能的影响。

光纤陀螺对温度场和磁场敏感的主要部件是光纤环圈(陀螺敏感部件)，所以解决问题的关键就是提升陀螺敏感部件的温度场均匀性、稳定性和增强陀螺敏感部件对干扰磁场的屏蔽作用。光纤陀螺中热源主要在光源部分，包括泵浦激光器、驱动和解调线路中的元器件等，陀螺敏感部件为无源器件，将光源与陀螺敏感部件分离形成光电分离式光纤陀螺是光纤陀螺解决热影响的重要途径，光纤陀螺主要受地磁场和局部强磁场等低频磁场影响，所以采用高效率的磁屏蔽是应对低频磁场的唯一措施。

本实用新型就是在光电分离式光纤陀螺的基础上将陀螺敏感部件对温度场和磁场的敏感程度降到最低，为光纤环圈营造一个良好的检测环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超高精度光纤陀螺，受温度场和磁场影响小，精度高。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种超高精度光纤陀螺，其特征在于：包括光纤干涉仪、支撑单元、磁屏蔽单元及外保护单元，所述光纤干涉仪包括安置盒盖、光纤环圈、安置盒、波导及波导安装板，将所述光纤环圈粘接到安置盒内，所述安置盒盖安装到所述安置盒的止口，并通过激光焊接安置盒和安置盒盖将光纤环圈密封于封闭腔体内，组成一体式结构，并将上述一体式结构通过螺栓连接到安装有波导的波导安装板上，构成光纤干涉仪；所述支撑单元包括支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片，所述支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片依次通过螺钉固定连接；所述磁屏蔽单元包括上屏蔽筒、上屏蔽罩及下屏蔽罩，所述上屏蔽筒、上屏蔽罩及下屏蔽罩依次通过螺钉固定安装；所述外保护单元包括上外罩及下外罩，所述上外罩及下外罩分别安装在所述磁屏蔽单元外侧。

而且，所述支撑单元与波导安装板的安装面形成行位公差。

而且，所述上外罩及下外罩均采用高导热率材料，且通过电镀处理降低黑度值。

而且，所述垫脚采用低导热率可加工陶瓷材料。

而且，所述支座采用高比热容材料。

而且，所述上屏蔽罩、下屏蔽罩、上屏蔽筒、下屏蔽筒及屏蔽片采用高饱和磁导率的软磁合金，并形成除安装接口外的封闭腔体，构成外磁屏蔽层。

而且，所述安置盒盖和安置盒采用高初始磁导率的软磁合金，并形成除光纤出口以外封闭腔体，构成内磁屏蔽层。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型的超高精度光纤陀螺，将光纤环圈粘接到安置盒内，安置盒盖安装到安置盒的止口，并通过激光焊接安置盒和安置盒盖将光纤环圈密封于封闭腔体内，组成一体式结构，并将上述一体式结构通过螺栓连接到安装有波导的波导安装板上，构成光纤干涉仪；支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片依次通过螺钉固定连接；上屏蔽筒、上屏蔽罩及下屏蔽罩依次通过螺钉固定安装；上外罩及下外罩分别安装在磁屏蔽单元外侧；采用多层屏蔽、均热及隔热等措施，保证作为无源部件的陀螺敏感部件具有良好的磁屏蔽效果和温度环境。

2、本实用新型的超高精度光纤陀螺，支撑单元与波导安装板的安装面形成行位公差，保证陀螺敏感部件的敏感轴指向。

3、本实用新型的超高精度光纤陀螺，上外罩及下外罩均采用高导热率材料，且通过电镀处理降低黑度值，一方面尽量减小外界对陀螺敏感部件的辐射，另一方面快速地将吸收的热量均匀传导至上外罩和下外罩整个零件上。

4、本实用新型的超高精度光纤陀螺，垫脚采用低导热率可加工陶瓷材料，一方面利用其自身极低的导热系数延缓外界热量的输入，另一方面利用其可加工性作为陀螺敏感部件的机械安装接口。

5、本实用新型的超高精度光纤陀螺，支座采用高比热容材料，延缓热量通过其向上传导的时间，加强陀螺敏感部件应对温变的能力。

6、本实用新型的超高精度光纤陀螺，上屏蔽罩、下屏蔽罩、上屏蔽筒、下屏蔽筒及屏蔽片采用高饱和磁导率的软磁合金，并形成除安装接口外的封闭腔体，构成外磁屏蔽层，极大减弱外界强磁场对内部结构的影响。

7、本实用新型的超高精度光纤陀螺，安置盒盖和安置盒采用高初始磁导率的软磁合金，并形成除光纤出口以外封闭腔体，构成内磁屏蔽层，高效地减弱外层磁回路剩余的弱磁。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图。

附图标记说明

1-上外罩、2-上屏蔽筒、3-上屏蔽罩，4-波导、5-波导安装板、6-支座、7-安置盒盖、8-光纤环圈、9-安置盒、10-下外罩、11-垫脚、12-下屏蔽筒、13-屏蔽片、14-下屏蔽罩。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种超高精度光纤陀螺，其特征在于：包括光纤干涉仪、支撑单元、磁屏蔽单元及外保护单元，所述光纤干涉仪包括安置盒盖7、光纤环圈8、安置盒9、波导4及波导安装板5，将所述光纤环圈粘接到安置盒内，所述安置盒盖安装到所述安置盒的止口，并通过激光焊接安置盒和安置盒盖将光纤环圈密封于封闭腔体内，组成一体式结构，并将上述一体式结构通过螺栓连接到安装有波导的波导安装板上，构成光纤干涉仪；所述支撑单元包括支座6、垫脚11、下屏蔽筒12及屏蔽片13，所述支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片依次通过螺钉固定连接；所述磁屏蔽单元包括上屏蔽筒2、上屏蔽罩3及下屏蔽罩14，所述上屏蔽筒、上屏蔽罩及下屏蔽罩依次通过螺钉固定安装；所述外保护单元包括上外罩1及下外罩10，所述上外罩及下外罩分别安装在所述磁屏蔽单元外侧采用多层屏蔽、均热及隔热等措施，保证作为无源部件的陀螺敏感部件具有良好的磁屏蔽效果和温度环境。

支撑单元与波导安装板的安装面形成行位公差，保证陀螺敏感部件的敏感轴指向。

上外罩及下外罩均采用高导热率材料，且通过电镀处理降低黑度值，一方面尽量减小外界对陀螺敏感部件的辐射，另一方面快速地将吸收的热量均匀传导至上外罩和下外罩整个零件上。

垫脚采用低导热率可加工陶瓷材料，一方面利用其自身极低的导热系数延缓外界热量的输入，另一方面利用其可加工性作为陀螺敏感部件的机械安装接口。

支座采用高比热容材料，延缓热量通过其向上传导的时间，加强陀螺敏感部件应对温变的能力。

上屏蔽罩、下屏蔽罩、上屏蔽筒、下屏蔽筒及屏蔽片采用高饱和磁导率的软磁合金，并形成除安装接口外的封闭腔体，构成外磁屏蔽层，极大减弱外界强磁场对内部结构的影响。

安置盒盖和安置盒采用高初始磁导率的软磁合金，并形成除光纤出口以外封闭腔体，构成内磁屏蔽层，高效地减弱外层磁回路剩余的弱磁。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (7)

1.一种超高精度光纤陀螺，其特征在于：包括光纤干涉仪、支撑单元、磁屏蔽单元及外保护单元，所述光纤干涉仪包括安置盒盖、光纤环圈、安置盒、波导及波导安装板，将所述光纤环圈粘接到安置盒内，所述安置盒盖安装到所述安置盒的止口，并通过激光焊接安置盒和安置盒盖将光纤环圈密封于封闭腔体内，组成一体式结构，并将上述一体式结构通过螺栓连接到安装有波导的波导安装板上，构成光纤干涉仪；所述支撑单元包括支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片，所述支座、垫脚、下屏蔽筒及屏蔽片依次通过螺钉固定连接；所述磁屏蔽单元包括上屏蔽筒、上屏蔽罩及下屏蔽罩，所述上屏蔽筒、上屏蔽罩及下屏蔽罩依次通过螺钉固定安装；所述外保护单元包括上外罩及下外罩，所述上外罩及下外罩分别安装在所述磁屏蔽单元外侧。

2.根据权利要求1所述的超高精度光纤陀螺，其特征在于：所述支撑单元与波导安装板的安装面形成行位公差。

3.根据权利要求1所述的超高精度光纤陀螺，其特征在于：所述上外罩及下外罩均采用高导热率材料，且通过电镀处理降低黑度值。

4.根据权利要求1所述的超高精度光纤陀螺，其特征在于：所述垫脚采用低导热率可加工陶瓷材料。

5.根据权利要求1所述的超高精度光纤陀螺，其特征在于：所述支座采用高比热容材料。

6.根据权利要求1所述的超高精度光纤陀螺，其特征在于：所述上屏蔽罩、下屏蔽罩、上屏蔽筒、下屏蔽筒及屏蔽片采用高饱和磁导率的软磁合金，并形成除安装接口外的封闭腔体，构成外磁屏蔽层。

7.根据权利要求1所述的超高精度光纤陀螺，其特征在于：所述安置盒盖和安置盒采用高初始磁导率的软磁合金，并形成除光纤出口以外封闭腔体，构成内磁屏蔽层。

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