CN2872306Y - 一种高精度低摇晃率罗盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及测量仪器，具体地说是一种高精度低摇晃率的罗盘，它包括壳体、磁载体1、阻尼装置及轴承总成及刻度盘10，其中阻尼装置由透明阻尼盘5以及阻尼油1 1组成；阻尼盘5上设有与真磁极完全重合的虚拟磁针，其中阻尼盘5与磁载体1之中心重合，铜轴套件7穿过阻尼盘5与磁载体1之中心孔以过渡配合套装，铜轴套件7、阻尼盘5与磁载体1套装后以铜轴套件7下端伸出之喇叭形内沿外翻铆固使其相互固定；球型轴承6以过渡配合压入铜轴套件7的内孔后，将球型轴承6胶封与铜轴套件7内；使铜轴套件7、阻尼盘5、磁载体1、球型轴承6相互组合，顶针9与球型轴承6为倾角动配合；本实用新型可用制造大、小口径高精度、摇晃率低的罗盘。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量仪器，具体的说是一种测量方位的指南针。
背景技术
指南针是中国的四大发明之一，千年来均以“针式”磁体、铜质轴帽、尖式顶针流传。近代部份指南针虽有“人造宝石”轴帽、充油阻尼等改进，但因储磁能、工艺、几何结构等原因，存在漏油、重复误差大等不足；除科研部门、航海事业外，国内市场大口径Φ74mm以上、高精度、低摇晃的产品几乎缺如，不能适应需精确定位测向的需要。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是，提供一种精度高、摇晃率低、归零准确、定位快捷、可适应制造大、小口径的罗盘。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型的一种解决方案是：一种高精度低摇晃率罗盘，包括壳体、磁载体1、阻尼装置及轴承总成，在壳体底座上设有刻度盘10，其中；
壳体：由上壳体17和下壳体18组成，上壳体17由透明窗口15和上壳体连接部20组成；上壳体17上设有针盘总成限位槽16，下壳体18上设有底座凸台8和下壳体连接部14；壳体上设有注油孔12；上壳体连接部20与下壳体连接部14通过螺纹配合连接；上壳体连接部20与下壳体连接部14之间设有耐油密封圈13；
阻尼装置由透明阻尼盘5以及阻尼油11组成；阻尼盘5上设有耐油颜料印制的虚拟磁针2、3、4，虚拟磁针与真磁极完全重合；其中阻尼盘5与磁载体1之中心重合，阻尼盘5置于磁载体1之上；铜轴套件7穿过阻尼盘5与磁载体1之中心孔以过渡配合套装，铜轴套件7、阻尼盘5与磁载体1套装后以铜轴套件7下端伸出之喇叭形内沿外翻铆固，使阻尼盘5、铜轴套件7与磁载体1相互固定；
轴承总成由顶针9和球型轴承6组成：顶针9与设有在壳体底座的底座凸台8同心配合固定，球型轴承6以过渡配合压入铜轴套件7的内孔后，将球型轴承6胶封于铜轴套件7内；使铜轴套件7、阻尼盘5、磁载体1、球型轴承6相互组合，顶针9与球型轴承6为倾角动配合；
铜轴套件7顶部置于针盘总成限位槽16内。
本实用新型的另一种解决方案是：一种高精度低摇晃率罗盘，包括壳体、磁载体1、阻尼装置、腔外磁感应式轴承分离装置及轴承总成，在壳体底座上设有刻度盘10，其中；
壳体：由上壳体17和下壳体18组成，上壳体17由透明窗口15和上壳体连接部20组成；上壳体17上设有针盘总成限位槽16，下壳体18上设有底座凸台8和下壳体连接部14；壳体上设有注油孔12；上壳体连接部20与下壳体连接部14通过螺纹配合连接；上壳体连接部20与下壳体连接部14之间设有耐油密封圈13；
阻尼装置由透明阻尼盘5以及阻尼油11组成；阻尼盘5上设有耐油颜料印制的虚拟磁针2、3、4，虚拟磁针与真磁极完全重合；其中阻尼盘5与磁载体1之中心重合，阻尼盘5置于磁载体1之上；铜轴套件7穿过阻尼盘5与磁载体1之中心孔以过渡配合套装，铜轴套件7、阻尼盘5与磁载体1套装后以铜轴套件7下端伸出之喇叭形内沿外翻铆固，使阻尼盘5、铜轴套件7与磁载体1相互固定；
轴承总成由顶针9和球型轴承6组成：顶针9与设有在壳体底座的底座凸台8同心配合固定，球型轴承6以过渡配合压入铜轴套件7的内孔后，将球型轴承6胶封于铜轴套件7内；使铜轴套件7、阻尼盘5、磁载体1、球型轴承6相互组合，顶针9与球型轴承6为倾角动配合；
铜轴套件7顶部置于针盘总成限位槽16内；
腔外磁感应式轴承分离装置由上盖21和软磁体22组成，腔外磁感应式轴承分离装置盖于上壳体17之上，其中，软磁体22置于上盖21的下方中心并与上盖21固定连接。
腔外磁感应式轴承分离装置是将轴承和轴端分离进行保护，未使用罗盘时将腔外磁感应式轴承分离装置盖于上壳体17之上，软磁体22与腔内之永磁载体之间产生引力，在阻尼油的缓冲下，缓慢地将轴承、轴轴尖分离，以保护轴承、延缓磁衰。原老式机械拨杆分离轴承、轴尖机构使腔体无法绝对密封，不能充注阻尼油。
本实用新型中的虚拟磁针是从磁载体之“真磁极”延伸出的，使“虚拟磁针”至阻尼盘边沿，使制造短、中、长及超长指南针，从1.5~8时，即38.1mm~203.2mm指南针，得以实现。
本实用新型在壳体外边沿0度、180度处还设有指按式伸缩准星19。平时隐入盘沿的小孔中，需要时用指尖轻压即弹出二支小圆柱，对准目标三点一线，方便远距离测量方位。
本实用新型的磁载体1可以是尖扁平型的磁载体也可以是饼性的磁载体。以相对大体积(物理质量)饼形或尖扁平型铁铬钴合金为磁载体，比常见针式磁载体增大储磁能近百倍，大大提高指北力矩，以克服大口径油阻尼针盘及轴承的相应阻力。
顶针9可以是刚玉或玛瑙的球顶式顶针也可以是刚玉或玛瑙的钢珠嵌入式顶针，即在顶针9端部是钢珠嵌入式。
本实用新型的上壳体17可以是一体的，也可以是分离的。上壳体17由透明窗口15和上壳体连接部20组成，当透明窗口15和上壳体连接部20是一体时，上壳体连接部20与下壳体连接部14通过螺纹配合连接，上壳体连接部20与下壳体连接部14之间通过耐油密封圈13密封。当上壳体17的透明窗口15和上壳体连接部20是分离的，透明窗口15置于下壳体连接部14上，上壳体连接部20将透明窗口15按压于其下，上壳体连接部20与下壳体连接部14通过螺纹配合连接。外壳可以是铜合金、铝合金、玻璃、聚碳酸酯等塑胶材料制成的。
本实用新型要解决的问题是增大罗盘直径，提高分辨率的同时，要求精度高、归零准确、重复误差小、摇晃率低、定位快捷、防漏防震、减免磁衰。外形有扁圆形、上圆下方形二类，前者适宜野外作业、登山探险等需精密定向的场合，改变部份外部连接面后尚可与多种相应高精度仪器仪表配套；后者适宜于建筑设施、物件垂直面的自动定向。
本实用新型具有以下优点。
1、摇晃频率低：以三时罗盘为例，将磁针指北并锁定，旋转180度，释放锁力，稳定归零即原北极时间少于10秒，如以单手平稳拨转罗盘15度，归零时间少于3秒。
2、分辨率高：三时盘0.5度，六时盘0.33度，八时盘0.25度。主要决定于直径大小、指针刻度粗细，以及增设局部放大镜。以上参数是不带放大镜之分辨率
3、归零准确：将罗盘静置杂散磁场较少的水平木质平台上，使指针对准0-180度，以软磁材料，如低碳20号细铁丝取长5cm左右，从某方缓缓靠近罗针某极，使指针偏离子午线一、二度左右，再从相反方向渐渐离去，指针可正确回到人眼看不出有偏离的原点。
4、重复误差小：以第3点相同方法连试十次以上，结果一致。
5、不漏油：因采用螺纹、O形耐油橡胶密封圈、密封胶复合封装，将罗盘以烘箱加温至60摄氏度，使盘腔油压升高，没有开缝漏油现象。
6、腔外磁感应式之轴承、轴端分离保护，在不影响内腔密封的前提下，达到保护轴承、既能提供油浸阻尼条件，又可延缓磁衰。原老式机械拨杆分离轴承、轴尖机构使腔体无法绝对密封，只可采用翼式空气阻尼，其效果不佳。
附图说明
1磁载体 2虚拟磁针 3虚拟磁针 4虚拟磁针
5透明阻尼盘 6球型轴承 7铜轴套件 8底座凸台
9顶针 10刻度盘 11阻尼油 12注油孔 13耐油密封圈
14下壳体连接部 15透明窗口 16针盘总成限位槽
17上壳体 18下壳体 19指按式伸缩准星 20上壳体连接部
21上盖 22软磁体
图1为本实用新型饼型或尖扁平型磁载体及阻尼盘上的虚拟磁针
图2为本实用新型轴承总成示意图
图3为本实用新型上壳体为一体时的罗盘结构示意图
图4为本实用新型上壳体不为一体结构时的罗盘结构示意图
图5为本实用新型腔外磁感应式之轴承、轴端分离装置示意图
图6为本实用新型指压式伸缩准星示意图
具体实施方式
实施例1：结合图1、2、3、5、6对本实用新型作做进一步说明：
4时高精度低摇晃率罗盘，包括壳体、饼型磁载体1、阻尼装置及轴承总成，在壳体底座上设有刻度盘10，其中；
壳体：由上壳体17和下壳体18组成，上壳体17由透明窗口15和上壳体连接部20组成；上壳体17和上壳体连接部20是一体的，上壳体17上设有针盘总成限位槽16，下壳体18上设有底座凸台8和下壳体连接部14；壳体上设有注油孔12；上壳体连接部20与下壳体连接部14通过螺纹配合连接；上壳体连接部20与下壳体连接部14之间设有耐油密封圈13；壳体由聚碳酸酯制成。
阻尼装置由透明阻尼盘5以及阻尼油11组成；阻尼盘5上设有红、黑、蓝耐油颜料印制的虚拟磁针2、3、4，虚拟磁针与真磁极完全重合；其中阻尼盘5与饼型磁载体1之中心重合，阻尼盘5置于饼型磁载体1之上；铜轴套件7穿过阻尼盘5与饼型磁载体1之中心孔以过渡配合套装，铜轴套件7、阻尼盘5与饼型磁载体1套装后以铜轴套件7下端伸出之喇叭形内沿外翻铆固，使阻尼盘5、铜轴套件7与饼型磁载体1相互固定；
轴承总成由球顶式刚玉顶针9和球型轴承6组成：球顶式刚玉顶针9与设有在壳体底座的底座凸台8同心配合固定，球型轴承6以过渡配合压入铜轴套件7的内孔后，将球型轴承6胶封于铜轴套件7内；使铜轴套件7、阻尼盘5、饼型磁载体1、球型轴承6相互组合，球顶式刚玉顶针9与球型轴承6为15度倾角动配合；
铜轴套件7顶部置于针盘总成限位槽16内。
在上壳体外边沿0度、180度处设有指按式伸缩准星19。
实施例2：结合图1、2、4、5、6对本实用新型作做进一步说明：
7吋高精度低摇晃率罗盘，包括壳体、饼型磁载体1、阻尼装置、腔外磁感应式轴承分离装置及轴承总成，在壳体底座上设有刻度盘10，其中；
壳体：由上壳体17和下壳体18组成，上壳体17由透明窗口15和上壳体连接部20组成；上壳体17的透明窗口15和上壳体连接部20是分离的，透明窗口15置于下壳体连接部14上，上壳体连接部20将透明窗口15按压于其下，上壳体连接部20与下壳体连接部14通过螺纹配合连接，透明窗口15与下壳体连接部14设有耐油密封圈13。透明窗口15由聚碳酸脂材料制成，上壳体连接部20及下壳体连接部14由铝合金材料制成。
上壳体17上设有针盘总成限位槽16，下壳体18上设有底座凸台8和下壳体连接部14；壳体上设有注油孔12；上壳体连接部20与下壳体连接部14通过螺纹配合连接；上壳体连接部20与下壳体连接部14之间设有耐油密封圈13；
阻尼装置由透明阻尼盘5以及阻尼油11组成；阻尼盘5上设有耐油颜料印制的虚拟磁针2、3、4，虚拟磁针与真磁极完全重合；其中阻尼盘5与磁载体1之中心重合，阻尼盘5置于饼型磁载体1之上；铜轴套件7穿过阻尼盘5与磁载体1之中心孔以过渡配合套装，铜轴套件7、阻尼盘5与饼型磁载体1套装后以铜轴套件7下端伸出之喇叭形内沿外翻铆固，使阻尼盘5、铜轴套件7与饼型磁载体1相互固定；
轴承总成由钢珠嵌入式顶针9和球型轴承6组成：钢珠嵌入式顶针9与设有在壳体底座的底座凸台8同心配合固定，球型轴承6以过渡配合压入铜轴套件7的内孔后，将球型轴承6胶封于铜轴套件7内；使铜轴套件7、阻尼盘5、饼型磁载体1、球型轴承6相互组合，钢珠嵌入式顶针9与球型轴承6为15度倾角动配合；
铜轴套件7顶部置于针盘总成限位槽16内；
腔外磁感应式轴承分离装置由塑胶上盖21和软磁圆铁片22组成，腔外磁感应式轴承分离装置盖于上壳体17之上，其中，软磁圆铁片22置于塑胶上盖21的下方中心并与塑胶上盖21固定连接。
在上壳体外边沿0度、180度处设有指按式伸缩准星19。
采用腔外磁感应式之轴承、轴端分离保护，在不影响内腔密封的前提下，达到保护轴承、既能提供油浸阻尼条件，又可延缓磁衰。
Claims (10)
1、一种高精度低摇晃率罗盘，包括壳体、磁载体(1)、阻尼装置及轴承总成，在壳体底座上设有刻度盘(10)，其特征是：
壳体：由上壳体(17)和下壳体(18)组成，上壳体(17)由透明窗口(15)和上壳体连接部(20)组成；上壳体(17)上设有针盘总成限位槽(16)，下壳体(18)上设有底座凸台(8)和下壳体连接部(14)；壳体上设有注油孔(12)；上壳体连接部(20)与下壳体连接部(14)通过螺纹配合连接；上壳体连接部(20)与下壳体连接部(14)之间设有耐油密封圈(13)；
阻尼装置由透明阻尼盘(5)以及阻尼油(11)组成；阻尼盘(5)上设有耐油颜料印制的虚拟磁针，虚拟磁针与真磁极完全重合；其中阻尼盘(5)与磁载体(1)之中心重合，阻尼盘(5)置于磁载体(1)之上；铜轴套件(7)穿过阻尼盘(5)与磁载体(1)之中心孔以过渡配合套装，铜轴套件(7)、阻尼盘(5)与磁载体(1)套装后以铜轴套件(7)下端伸出之喇叭形内沿外翻铆固，使阻尼盘(5)、铜轴套件(7)与磁载体(1)相互固定；
轴承总成由顶针(9)和球型轴承(6)组成：顶针(9)与设有在壳体底座的底座凸台(8)同心配合固定，球型轴承(6)以过渡配合压入铜轴套件(7)的内孔后，将球型轴承(6)胶封与铜轴套件(7)内；使铜轴套件(7)、阻尼盘(5)、磁载体(1)、球型轴承(6)相互组合，顶针(9)与球型轴承(6)为倾角动配合；
铜轴套件(7)顶部置于针盘总成限位槽(16)内。
2、根据权利要求1所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：还有腔外磁感应式轴承分离装置，腔外磁感应式轴承分离装置由上盖(21)和软磁体(22)组成，腔外磁感应式轴承分离装置盖于上壳体(17)之上，其中，软磁体(22)置于上盖(21)的下方中心，并与上盖(21)固定连接。
3、根据权利要求1所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：在壳体外边沿0度、180度处设有指按式伸缩准星(19)。
4、根据权利要求1所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：磁载体(1)是饼性。
5、根据权利要求1所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：磁载体(1)是尖扁平型。
6、根据权利要求1、2或3所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：顶针(9)为刚玉嵌入式顶针，即在顶针(9)端部是刚玉嵌入式。
7、根据权利要求1、2或3所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：顶针(9)是球顶式顶针。
8、根据权利要求1、2或3所述的一种精度低摇晃率罗盘，其特征是：顶针(9)钢珠嵌入式顶针，即在顶针(9)端部是钢珠嵌入式。
9、根据权利要求1、2或3所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：上壳体17由透明窗口(15)和上壳体连接部(20)组成，其中，透明窗口(15)和上壳体连接部(20)是一体的，上壳体连接部(20)与下壳体连接部(14)通过螺纹配合连接，上壳体连接部(20)与下壳体连接部(14)之间通过耐油密封圈(13)密封。
10、根据权利要求1、2或3所述的一种高精度低摇晃率罗盘，其特征是：上壳体(17)的透明窗口(15)和上壳体连接部(20)是分离的，透明窗口(15)置于下壳体连接部(14)上，上壳体连接部(20)将透明窗口(15)按压于其下，上壳体连接部(20)与下壳体连接部14通过螺纹配合连接。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070221 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |