NO166147B - Fibergyro. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen tar utgangspunkt i en anordning for må]xng

av rotasjonshastighet, som angitt i innledningen til krev 1.

En slik anordning er kjent.fra DE-OS 31 36 688.

Fra denne publikasjon er det kjent at temperaturpåvirkning på optisk fiber i spole forårsaker målefeil. Ved at den optiske fiber leires i en støpemasse, vil den forstyrrende temperaturpåvirkning bli sterkt redusert. Det har imidlertid vist seg at .ytterligere reduksjon av temperaturpåvirkningen er nødvendig for presisjonsmåling.

Denne oppgave løses ved hjelp av de trekk so ir. er sngi tv.

i krav 1. Fordelaktige utformninger vil fremgå av de avhengige krav.

Temperaturbetingede målefeil blir sterkt redusert ved at den optiske fiberspole anbringes i et dobbaltvegget hus. En spesielt god reduksjon oppnås ved en videreutvikling, hvor temperaturpåvirkningen på lysbanen skjer mest mulig symrr.etris'-:, betinget av varmebroen(e)s stilling.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning tii tegningen, som viser noen utførelseseksempler og hvor

fig. 1 viser en skjematisk gjengivelse av den spoiefor-met anordnede optiske fiber,

fig. 2 er et tverrsnitt gjennom den optiske fiberspole ifølge fig. 1; de optiske fibre er her (i motsetning til der. som er vist i fig. 1) leiret i en støpemasse,

fig. 3 og 4 er tverrsnitt gjennom to utførelseseksempler, hvor den optiske fiberspole som er leiret i en støpemasse er anbrakt i et dobbeltvegget hus, og

fig. 5 er en skjematisk gjengivelse av en optisk fiberspole som er anordnet i et hus ifølge fig. 4.

I fig. 1 er en spoleformet anordnet optisk fiber 1 gjen-gitt. Den optiske fibers to ender er betegnet med 2 hhv 3. Vi-dere er spolens akse A inntegnet i fig. 1. Den innvendige radius av den optiske fiberspole er RI og spolens ytre radius er R2. Den optiske fiberspoles høyde er betegnet med H. I fig. 1 er de to ender av den optiske fiberspole anordnet slik at de ligger symmetrisk i forhold til en sirkel med radius RI + ^ R 2.

I fig. 2 er det vist et snitt gjennom den optiske fiberspole ifølge fig. 1, skjønt den optiske fiber her er omgitt av en støpemasse 4 i motsetning til det som er tilfelle ifølge fig. 1. Støpemassen skal redusere effekten av forstyrrelser som påføres den optiske fiber utenfra.

Fig. 3 viser et første utførelseseksempel av den nye anordning for måling av rotasjonshastighet, hvor den optiske fiber, som er leiret i en støpemasse, er anordnet i et dobbeltvegget hus 5, 6, 7, 7'. Fig. 3 er likesom fig. 2 et tverrsnitt av anordningen for måling av rotasjonshastighet. Snittretnin-gen er den samme som i fig. 2. Det dobbeltveggede hus består av to deler 5 og 6, som er lagt i hverandre og er forbundet med hverandre ved hjelp åv varmebroer 7 og 7'. De to i hverandre lagte husdeler 5 og 6 har i den valgte snittretning til enhver tid formen av et rektangel. De to varmebroene 7 og 7' har til enhver tid formen av en sirkulær ring, hvor den sirku-lære ringens radius R3 er lik + ^ R 2• 1 venstre del av tverr-snittet er de to fiberender 2 og 3 tegnet inn som i fig. 1. Husets og varmebroenes materiale er valgt slik at det er meget godt varmeledende. De to varmebroene 7 og 7' bevirker at varme som rammer huset utenfra, virker mest mulig symmetrisk på den optiske fiber. Ved at varmepåvirkningen på den optiske fiber er symmetrisk, blir varmestrålingens effekt på målenøyaktighe-ten holdt lav. I fig. 4 er det vist et tverrsnitt gjennom et

andre utførelseseksempel. Mens de to i hverandre anbrakte husdeler ved utføreiseseksemplet ifølge fig. 3 har formen av hule sylindre som har et deksel på oppsiden og undersiden, har huset i utføreiseseksemplet ifølge fig. 4 formen av en dobbeltvegget hulring, hvor de to veggene er forbundet med hverandre med to ringformede varmebroer. Hulringens to vegger er betegnet med 8 og 9, og de to varmebroer er betegnet med 10 hhv. 10'. Den optiske fiber, støpemassen og de to ender av den optiske fiber or betegnet med samme henvisningstall som i fig. 2 og 3. Under henvisning til fig. 4 skal det forklares, hvordan varmestråling som treffer anordningen for måling av rotasjonshastighet vil fordele seg. Varmestrålingen vil treffe husets yttervegg fra høyre (sort pil). Det punkt som blir truffet kan være et tilfeldig sted på huset. Fra det punkt som

blir truffet, vil varmen spre seg i den dobbeltveggede ringens ytre vegg og vil deretter via varmebroene 10 og 10' gå over til

dobbeltringens innervegg. Mens det punkt hvor varmestrålingen treffer ytterveggen, er avhengig av de aktuelle forhold og ik-ke kan bestemmes på forhånd, er det punkt hvor varmestrålingen treffer innerveggen nøye fastlagt. Det ligger nemlig alltid på det sted hvor innerveggen er forbundet med ytterveggen via varmebroene 10 og 10'. Dermed oppnås at .varmestrålingen alltid treffer den optiske fiber symmetrisk, og slik oppnås en lavest mulig effekt av varmestrålingen på målenøyaktigheten.

Hulrommet mellom de to hule sylindre med deksler eller mellom de to veggene av den dobbeltveggede ringen (fig.

4) er til enhver tid utført slik at det skjer minst mulig var-meoverføring mellom yttervegg og innervegg - bortsett fra de steder hvor veggene er forbundet med hverandre via varmebroene - fordi det bare slik kan sikres at så å si hele den varme som treffer ytterveggen vil treffe innerveggen på de ønskede steder. Dette oppnås ved at hulrommet fylles med et godt varme-isolerende materiale eller at hulrommet er mest mulig lufttomt, samtidig som det vil være fordelaktig at hulrommet får et inn-vendig speilbelegg.

En optimal reduksjon av effekten av den varmestråling som treffer måleanordningen oppnås dersom de forholdsregler som er listet opp nedenfor blir tatt: For vikling av den optiske fiber på en spole (med eller uten spolebærer) benyttes en symmetrisk viklemetode (som foreslått i DE patentsøknad 33 .32 718). Den optiske fiberspole leires i en godt varmeledende masse, som reduserer effekten av varmestrålingen på den optiske fiber (som angitt i DE-OS 31 52 704). Og man anbringer den optiske fiber som er leiret i en støpemasse, i et dobbeltvegget hus, hvor de to veggene er forbundet med hverandre ved varmebroer på den omtalte måten. Avhengig av den ønskede målenøy-aktighet av anordningen for måling av rotasjonshastighet, blir ett eller to eller alle tre trekk realisert.

Fig. 5 er en skjematisk gjengivelse av den optiske fiber som er omgitt av en dobbeltvegget hulring og leiret i støpemasse. Ringen er delvis skåret bort. Henvisningstegnene er de samme som i fig. 4. I ringens indre rom 20 kan anordningens bedøm-melseselektronikk for måling av rotasjonshastighet anbringes.

Claims (11)

1. Anordning for måling av rotasjonshastighet, hvor to lysstråler blir kombinert etter å ha passert langs minst en lukket lysbane, som dannes av en spoleformet anordnet optisk fiber, og hvor den faseforskyvning mellom de to lysstråler som er betinget av Sagnac-effekten blir evaluert, karakterisert ved at den optiske fiber er anordnet i et dobbeltvegget hus (8,9), at dets vegger består av et godt varmeledende materiale og at det mellom veggene foreligger minst en varmebro (10) .

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at varmebroens symmetriakse er spolens akse ( A ) .

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at huset (5, 6) har formen av to i hverandre anordnede hulsylindre som er forsynt med et deksel på oppsiden og nedsiden, og at varmebroen (7) forbinder to nabo-deksler med hverandre.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at både dekslene på oppsidene og dekslene på nedsidene er forbundet med hverandre via en varmebro (7, 7').

5. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at huset har formen av en dobbeltvegget hulring (8, 9).

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at hulringens indre og ytre vegg til enhver tid har et rektangulært tverrsnitt.

7. Anordning som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at to partier av dobbeltveggen, som er beliggende overfor hverandre i en retning parallelt med spolens akse (A), til enhver tid er forbundet med hverandre via en varmebro (10, 10' ) .

8. Anordning som angitt i et av kravene 2-7, karakterisert ved at varmebroen(e) er ring-formet .

9. Anordning som angitt i krav 8, karakterisert ved at ringens (ringenes) radius (R3) (radier) (R1+R2) er omtrent lik radien ^ av midtre spolevikling.

10. Anordning som angitt i et av kravene 2-8, karakterisert ved at varmebroen(e) er anordnet slik at varmepåvirkningen på lysbanen er mest mulig symmetrisk .

11. Anordning som angitt i et av kravene 1-10, karakterisert ved at den optiske fiber er leiret i en sterkt varmeledende støpemasse.