專利名稱：一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架，用于繞制光纖線圈，可以有效減少外部直接熱傳導(dǎo)的通道、并可以實(shí)現(xiàn)對光纖線圈的獨(dú)立封裝和磁屏蔽防護(hù)。屬于慣性導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖陀螺基于薩格奈克效應(yīng)，用于檢測角位移和角速度信號，由光纖繞制的敏感環(huán)線圈是其關(guān)鍵敏感元件，作為繞制光纖線圈的載體，光纖陀螺敏感環(huán)骨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)充分考慮對整個敏感環(huán)組件的傳熱特性優(yōu)化和磁屏蔽防護(hù)，以滿足高精度陀螺對溫度、電磁環(huán)境影響的嚴(yán)格要求。

發(fā)明內(nèi)容
1、目的本發(fā)明的目的是提供一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架，用于繞制光纖線圈，在裝配成光纖陀螺敏感環(huán)模塊時具有最小的直接熱傳導(dǎo)通道，并可以實(shí)現(xiàn)對光纖線圈的獨(dú)立封裝和磁屏蔽防護(hù)。2、技術(shù)方案本發(fā)明一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架,是一種橫截面為“T”字型的圓環(huán)體狀結(jié)構(gòu)，包括了用于繞制光纖線圈的圓柱面，自圓柱面向內(nèi)延伸的、用于提供安裝基準(zhǔn)的內(nèi)法蘭，以及位于內(nèi)法蘭上、下表面、用于定位和固定敏感環(huán)組件外殼的上、下?lián)跞?。所述的圓柱面為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其外圓周面粗糙度按照預(yù)定要求進(jìn)行處理，以提高光纖線圈繞制時的附著力；所述的內(nèi)法蘭位于圓柱面的二分之一高度處并向內(nèi)水平延伸，成扁平的圓環(huán)狀，其厚度在滿足剛度的前提下盡可能的??；進(jìn)一步地，在內(nèi)法蘭靠近圓心的內(nèi)側(cè)部位加工有用于固定本發(fā)明環(huán)骨架的安裝結(jié)構(gòu)，通常是安裝孔及安裝凸臺等，并且成圓周均勻分布；所述的上、下?lián)跞ξ挥趦?nèi)法蘭的上下表面，成環(huán)形凸起狀，斷面為矩形，靠近所述圓柱面的內(nèi)側(cè)并與之保持同心關(guān)系；在上擋圈加工有用于可讓光纖線圈尾纖通過的過纖槽口。將本發(fā)明環(huán)骨架用于光纖陀螺敏感環(huán)組件的裝配時，所述的圓柱面用于繞制和固定光纖線圈，所述的上、下?lián)跞τ糜诙ㄎ缓凸潭舾协h(huán)組件的外殼，所述的內(nèi)法蘭安裝結(jié)構(gòu)提供了敏感環(huán)組件安裝的基準(zhǔn)；上、下?lián)跞Φ某叽缃?jīng)過設(shè)計，保證了組件外殼固定后與內(nèi)部的光纖線圈及環(huán)骨架圓柱面之間具有間距基本一致的空氣間隙而不直接接觸，因而外部熱量到光纖線圈的直接熱傳導(dǎo)通道僅為厚度有限的內(nèi)法蘭，有效降低了外部溫度波動的影響；上、下?lián)跞εc敏感環(huán)組件外殼之間通過焊接或者粘接方式固定成型，光纖線圈的尾纖可沿本發(fā)明環(huán)骨架圓柱面的內(nèi)側(cè)盤繞至內(nèi)法蘭上表面，并通過所述的過纖槽口引出，因而實(shí)現(xiàn)了對敏感環(huán)的獨(dú)立封裝；當(dāng)本發(fā)明環(huán)骨架和組件外殼都采用磁屏蔽材料加工時，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對光纖線圈的完全磁屏蔽防護(hù)。3、優(yōu)點(diǎn)及功效本發(fā)明所述具有內(nèi)法蘭的環(huán)骨架，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、便于裝配、熱傳導(dǎo)通徑小的優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于光纖陀螺敏感環(huán)組件的裝配時，可實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部光纖線圈的獨(dú)立封裝和完全磁屏蔽，同時最大程度減少了外部溫度變化對內(nèi)部線圈溫度場的影響。


圖1a是本發(fā)明的軸測俯視圖。圖1b是本發(fā)明的軸測仰視圖。圖2a是本發(fā)明之內(nèi)法蘭安裝結(jié)構(gòu)的法蘭爪形式。圖2b是本發(fā)明之內(nèi)法蘭安裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)圓柱面形式。圖中符號說明如下1.圓柱面11.圓柱外圓周面 12.圓柱內(nèi)圓周面2.內(nèi)法蘭21.安裝凸臺22.安裝孔3.上擋圈31.過纖槽口4.下?lián)跞?br> 具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖la、b是本發(fā)明的具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架的軸測視圖。圖2a、b是本發(fā)明的內(nèi)法蘭安裝結(jié)構(gòu)的可能形式的示意圖。本發(fā)明一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架，用于繞制光纖線圈，在裝配成光纖陀螺敏感環(huán)模塊結(jié)構(gòu)時具有最小的直接熱傳導(dǎo)通道，同時可以實(shí)現(xiàn)對光纖線圈的獨(dú)立封裝和磁屏蔽防護(hù)。本發(fā)明一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架，如圖la、b、圖2a、b所示，其橫截面為“T”字型的圓環(huán)體狀結(jié)構(gòu)，包括了用于繞制光纖線圈的圓柱面(1)，自圓柱面(I)向內(nèi)水平延伸的內(nèi)法蘭(2)，以及位于內(nèi)法蘭(2)上表面的上擋圈(3)和位于內(nèi)法蘭(2)下表面的下?lián)跞?4)。所述的圓柱面(I)為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其圓柱外圓周面(11)用于繞制光纖線圈，表面粗糙度按照繞環(huán)工藝要求進(jìn)行處理，以提高光纖線圈繞制時的附著力，其圓柱內(nèi)圓周面
(12)用于盤繞光纖線圈尾纖；所述的內(nèi)法蘭(2)位于所述圓柱面(I)的二分之一高度處并向內(nèi)水平延伸，成扁平的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其厚度在滿足剛度要求的前提下盡可能的??；在內(nèi)法蘭(2)的上表面外側(cè)加工有成“C”型環(huán)狀凸起的上擋圈(3)，其“C”型環(huán)狀凸起的缺口處構(gòu)成了用于光纖線圈尾纖通過的過纖槽口(31)，在內(nèi)法蘭(2)的下表面外側(cè)加工有成圓環(huán)狀凸起的下?lián)跞?4)，它和所述的上擋圈(3)具有相同的基本尺寸并保持同心關(guān)系；進(jìn)一步地，在內(nèi)法蘭(2)靠近圓心的內(nèi)側(cè)部位加工有用于固定本發(fā)明環(huán)骨架的安裝結(jié)構(gòu)，可以是安裝凸臺(21)和安裝孔(22)，并且所述的安裝結(jié)構(gòu)通常成圓周均勻布置。所述的圓柱面(I)和內(nèi)法蘭(2)上的安裝凸臺(21)保持垂直關(guān)系，和所述的上擋圈(3)、下?lián)跞?4)保持同心關(guān)系。將本發(fā)明帶內(nèi)法蘭的環(huán)骨架用于敏感環(huán)組件的裝配時，所述的圓柱面(I)用于光纖線圈的繞制和固定，所述的上、下?lián)跞?3)、(4)用于定位和固定敏感環(huán)組件的外殼，斷面為矩形。所述的內(nèi)法蘭安裝結(jié)構(gòu)提供了敏感環(huán)組件的安裝和定位基準(zhǔn)，包括并不僅限于所述的安裝凸臺(21)和安裝孔(22)，如圖2a、b所示，也可以是法蘭爪結(jié)構(gòu)或者與內(nèi)法蘭垂直的內(nèi)圓柱面結(jié)構(gòu)。將本發(fā)明帶內(nèi)法蘭的環(huán)骨架用于螺敏感環(huán)組件的裝配時，所述上、下?lián)跞?3 )、( 4 )和組件外殼之間通過焊接或者粘接方式固定，上、下?lián)跞?3)、(4)的尺寸經(jīng)過設(shè)計，可以保證裝配后組件外殼與其所包覆的光纖線圈和環(huán)骨架圓柱內(nèi)圓周面之間具有間距基本一致的空氣氣隙而不直接接觸，因而外部熱量到光纖線圈的直接熱傳導(dǎo)通道僅為厚度有限的內(nèi)法蘭，有效降低了外部溫度波動對內(nèi)部線圈的影響。并且，由于所述的內(nèi)法蘭(2)位于環(huán)骨架圓柱面(I)的二分之一高度處，組件裝配后的溫度場分布具有良好的對稱性，進(jìn)一步減緩了外界溫度變化對內(nèi)部光纖線圈的影響。將本發(fā)明帶內(nèi)法蘭的環(huán)骨架用于螺敏感環(huán)組件的裝配時，光纖線圈的尾纖可以沿著所述圓柱內(nèi)圓周面(12)盤繞到內(nèi)法蘭(2)上，并通過上擋圈(3)上的過纖槽口(31)引出，因而實(shí)現(xiàn)了對敏感環(huán)的獨(dú)立封裝。當(dāng)本發(fā)明環(huán)骨架和組件外殼都采用磁屏蔽材料加工時，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對光纖線圈的完全磁屏蔽防護(hù)。本發(fā)明具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(I)所述的環(huán)骨架為橫截面成“T”字型的圓環(huán)體結(jié)構(gòu)，包括了用于繞制光纖線圈的環(huán)狀圓柱面，以及從圓柱面二分之一高度處向內(nèi)水平延伸的內(nèi)法蘭，因而結(jié)構(gòu)簡單，易于加工。(2)所述的環(huán)骨架內(nèi)法蘭上具有用于定位和固定組件外殼的上下?lián)跞Y(jié)構(gòu)，其尺寸經(jīng)過設(shè)計，可保證組件外殼固定后與其所包覆的線圈及環(huán)骨架圓柱內(nèi)圓周面之間具有間距基本一致的空氣間隙而不直接接觸，因而最大程度減少了外部溫度波動的影響。(3)光纖線圈的尾纖可沿所述圓柱內(nèi)圓周面盤繞至內(nèi)法蘭上，并通過所述的過纖槽口引出，因而可實(shí)現(xiàn)對敏感環(huán)組件的獨(dú)立封裝。將本發(fā)明所述具有內(nèi)法蘭的敏感環(huán)骨架應(yīng)用于光纖陀螺敏感環(huán)組件的裝配時具有以下優(yōu)勢(I)具有最小的直接熱傳導(dǎo)通道，光纖線圈受外部溫度變化的影響小。(2)易于實(shí)現(xiàn)敏感環(huán)模塊的獨(dú)立封裝，有利于儲存和裝配。(3)可實(shí)現(xiàn)完全的磁屏蔽防護(hù)效能。
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架，其特征在于它是一種橫截面為“T”字型的圓環(huán)體狀結(jié)構(gòu)，包括用于繞制光纖線圈的圓柱面，自圓柱面向內(nèi)延伸的、用于提供安裝基準(zhǔn)的內(nèi)法蘭，以及位于內(nèi)法蘭上、下表面、用于定位和固定敏感環(huán)組件外殼的上、下?lián)跞?；所述的圓柱面為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其外圓周面粗糙度按照預(yù)定要求進(jìn)行處理，以提高光纖線圈繞制時的附著力； 所述的內(nèi)法蘭位于圓柱面的二分之一高度處并向內(nèi)水平延伸，成扁平的圓環(huán)狀，其厚度在滿足剛度的前提下盡可能的?。贿M(jìn)一步地，在內(nèi)法蘭靠近圓心的內(nèi)側(cè)部位加工有用于固定環(huán)骨架的安裝結(jié)構(gòu)，通常是安裝孔及安裝凸臺并且成圓周均勻分布； 所述的上、下?lián)跞ξ挥趦?nèi)法蘭的上下表面，成環(huán)形凸起狀，斷面為矩形，靠近所述圓柱面的內(nèi)側(cè)并與之保持同心關(guān)系；在上擋圈加工有用于光纖線圈尾纖通過的過纖槽口 ；將環(huán)骨架用于光纖陀螺敏感環(huán)組件的裝配時，所述的圓柱面用于繞制和固定光纖線圈，所述的上、下?lián)跞τ糜诙ㄎ缓凸潭舾协h(huán)組件的外殼，所述的內(nèi)法蘭安裝結(jié)構(gòu)提供了敏感環(huán)組件安裝的基準(zhǔn)；上、下?lián)跞Φ某叽缭O(shè)計，保證了組件外殼固定后與內(nèi)部的光纖線圈及環(huán)骨架圓柱面之間具有間距一致的空氣間隙而不直接接觸，因而外部熱量到光纖線圈的直接熱傳導(dǎo)通道僅為厚度有限的內(nèi)法蘭，有效降低了外部溫度波動的影響；上、下?lián)跞εc敏感環(huán)組件外殼之間通過焊接或者粘接方式固定成型，光纖線圈的尾纖沿本發(fā)明環(huán)骨架圓柱面的內(nèi)側(cè)盤繞至內(nèi)法蘭上表面，并通過所述的過纖槽口引出，因而實(shí)現(xiàn)了對敏感環(huán)的獨(dú)立封裝；當(dāng)環(huán)骨架和組件外殼都采用磁屏蔽材料加工時，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對光纖線圈的完全磁屏蔽防護(hù)。
全文摘要
一種具有內(nèi)法蘭的光纖陀螺敏感環(huán)骨架，它是一種橫截面為“T”字型的圓環(huán)體狀結(jié)構(gòu)，包括用于繞制光纖線圈的圓柱面，自圓柱面向內(nèi)延伸用于提供安裝基準(zhǔn)的內(nèi)法蘭，位于內(nèi)法蘭上、下表面、用于定位和固定敏感環(huán)組件外殼的上、下?lián)跞ΑＴ搱A柱面為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其表面的粗糙度按預(yù)定要求處理；該內(nèi)法蘭位于圓柱面的二分之一高度處并向內(nèi)水平延伸，在其上加工有用于固定環(huán)骨架的安裝結(jié)構(gòu)；該上、下?lián)跞εc圓柱面保持同心，并且在上擋圈加工有可讓光纖線圈尾纖通過的過纖槽口。利用本發(fā)明組裝成光纖陀螺敏感環(huán)組件后，降低了外部溫度波動對光纖線圈的影響，提高了敏感環(huán)的溫度適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)了對敏感環(huán)的獨(dú)立封裝和對光纖線圈的完全磁屏蔽防護(hù)。
文檔編號G01C19/72GK103033179SQ20121056874
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者章博, 賈明, 宋凝芳 申請人:北京航空航天大學(xué)