本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，是一種具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件及其組裝方法，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖線圈的雙層磁屏蔽防護(hù)和氣密封裝。技術(shù)背景光纖陀螺基于薩格奈克效應(yīng)，是慣性測(cè)量領(lǐng)域檢測(cè)角位移和角速度信號(hào)的主流敏感元件。光纖繞制的光纖線圈作為光纖陀螺中最關(guān)鍵的敏感單元，對(duì)磁屏蔽、熱擾動(dòng)等環(huán)境變化的要求隨著陀螺精度的提高而越發(fā)苛刻，因此對(duì)敏感環(huán)組件的磁防護(hù)和封裝設(shè)計(jì)必須適應(yīng)陀螺精度的要求。公開(kāi)號(hào)為CN103033179的專利申請(qǐng)，雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)敏感環(huán)的獨(dú)立封裝和對(duì)光纖線圈的完全磁屏蔽防護(hù)，降低了外部溫度波動(dòng)對(duì)光纖線圈的影響，提高了敏感環(huán)的溫度適應(yīng)性，但是只是單層的磁屏蔽保護(hù)，不能實(shí)現(xiàn)雙層磁屏蔽保護(hù)，氣密性封裝也不是很好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖線圈的雙層磁屏蔽防護(hù)、并使光纖陀螺敏感環(huán)組件具有一定程度的氣密性封裝和良好的溫度適應(yīng)性。本發(fā)明提出一種具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件，整體是橫截面為長(zhǎng)方形的扁平圓柱體結(jié)構(gòu)。包括：上殼體，下殼體，上托盤，下托盤，光纖線圈，壓環(huán)和基座托盤；光纖線圈是由光纖繞制而成的圓柱環(huán)體結(jié)構(gòu)，是整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的感應(yīng)單元；通過(guò)上托盤與下托盤實(shí)現(xiàn)光纖線圈的內(nèi)層磁屏蔽防護(hù)。上托盤和下托盤均為由磁屏蔽材料加工而成的具有環(huán)形C型槽的薄壁圓環(huán)面結(jié)構(gòu)，下托盤上的C型槽用于承托光纖線圈。上托盤和下托盤端部為企口結(jié)構(gòu)，對(duì)扣對(duì)接后實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖線圈的內(nèi)層磁屏蔽防護(hù)；保持上下托盤與光纖線圈的間距一致；上托盤與下托盤均具有內(nèi)法蘭，內(nèi)法蘭上加工有螺釘安裝孔，作為安裝基準(zhǔn)，通過(guò)螺釘固定在基座托盤上?；斜P為圓環(huán)柱體結(jié)構(gòu)，位于上下托盤的內(nèi)法蘭之間，基座托盤內(nèi)壁下方周向均勻設(shè)計(jì)三個(gè)外伸的安裝凸臺(tái)，提供了整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的安裝基準(zhǔn)面；內(nèi)壁上方周向加工有環(huán)形盤纖凹面和導(dǎo)纖槽，提供了光纖線圈的尾纖盤纖面，光纖線圈的軸線和基座托盤的安裝基準(zhǔn)面為垂直關(guān)系?；斜P的底部和頂部端面上加工有螺釘孔，通過(guò)螺釘實(shí)現(xiàn)固連上托盤，下托盤，上殼體和下殼體。上殼體和下殼體均為由磁屏蔽材料加工而成的圓柱形薄壁盒體結(jié)構(gòu)，分別位于整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的頂部和底部，上殼體上加工有螺釘安裝孔和出纖槽；下殼體上加工有螺釘安裝孔和三個(gè)通孔，上殼體和下殼體端部為企口結(jié)構(gòu)，外部對(duì)扣后實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖線圈的外層磁屏蔽防護(hù)，保持上下殼體與上下托盤之間的間距一致。2個(gè)壓環(huán)采用低導(dǎo)熱系數(shù)材料加工成扁平的圓環(huán)體結(jié)構(gòu)，壓環(huán)端面上加工沉頭螺釘孔和通孔；2個(gè)壓環(huán)分別位于上殼體和上托盤之間，下殼體和下托盤之間；所述具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的結(jié)構(gòu)組裝過(guò)程是：1)、將光纖繞制成光纖線圈；2)、將光纖線圈粘接在下托盤的C形槽上；3)、用沉頭螺釘穿過(guò)壓環(huán)將下托盤的內(nèi)法蘭壓接在基座托盤的底部并固定；4)、將光纖線圈的尾纖盤纖在基座托盤的環(huán)形盤纖凹面里，對(duì)基座托盤的導(dǎo)纖槽和尾纖進(jìn)行灌封；5)、將下殼體從基座托盤的下方壓靠在壓環(huán)的底部，用螺釘依次穿過(guò)下殼體，壓環(huán)和下托盤，固定在基座托盤上；6)、將上托盤放置在基座托盤的頂部并用沉頭螺釘穿過(guò)壓環(huán)，將上托盤的內(nèi)法蘭壓接在基座托盤的頂部并固定，將尾纖從上托盤企口結(jié)構(gòu)的缺口穿過(guò)；7)、使上托盤和下托盤的企口結(jié)構(gòu)對(duì)扣并固接；8)、將上殼體從基座托盤的上方壓靠在壓環(huán)的頂部，用螺釘依次穿過(guò)上殼體，壓環(huán)和上托盤，固定在基座托盤上；同時(shí)將尾纖從上殼體的出纖槽引出；9)、上殼體和下殼體的企口結(jié)構(gòu)對(duì)扣并固接成型。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1)應(yīng)用本發(fā)明所述具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件，上下殼體和上下托盤對(duì)光纖線圈構(gòu)成了雙層磁屏蔽，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)部光纖線圈的完全雙層磁屏蔽防護(hù)，并且具有一定程度的氣密密封，同時(shí)最大程度減少了外部溫度變化對(duì)內(nèi)部線圈溫度場(chǎng)的影響，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、裝配方便的優(yōu)勢(shì)。2)應(yīng)用本發(fā)明所述具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件，殼體與托盤之間、托盤與光纖線圈之間具有間隙基本一致的雙層空氣間隙，上下殼體、壓環(huán)、上下托盤的內(nèi)法蘭結(jié)構(gòu)以及基座托盤的環(huán)形圓柱面共同構(gòu)成了容納光纖線圈的封閉環(huán)形氣密腔，因而最大程度提高了光纖線圈的環(huán)境適應(yīng)性。3)應(yīng)用本發(fā)明所述具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件，上下殼體和上下托盤對(duì)光纖線圈構(gòu)成了雙層磁屏蔽，上下殼體與上下托盤之間，以及上下托盤與光纖線圈之間“等間距的雙層氣隙”可以獲得更均勻的溫度場(chǎng)分布，有利于提高精度。4)應(yīng)用本發(fā)明所述具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的組裝方法,操作簡(jiǎn)單，裝配方便。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的局部剖視圖；圖2是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的整體爆炸示意圖；圖3是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的上殼體的示意圖；圖4是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的下殼體的示意圖；圖5是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的上托盤的示意圖；圖6是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的下托盤的示意圖；圖7a是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的基座托盤的頂部示意圖；圖7b是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的基座托盤的底部示意圖；圖8是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的壓環(huán)的示意圖；圖9是本發(fā)明的敏感環(huán)組件的光纖線圈的示意圖；1-上殼體；2-下殼體；3-上托盤；4-下托盤；5-光纖線圈；6-壓環(huán)；7-基座托盤；101-螺釘安裝孔；102-出纖槽；201-通孔；301-內(nèi)法蘭；302-C型槽；601-沉頭螺釘孔；701-導(dǎo)纖槽；702-環(huán)形盤纖凹面；703-安裝凸臺(tái)；704-螺釘孔；具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一種用于具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件，如圖1和圖2所示，整體為扁平圓柱體結(jié)構(gòu)，橫截面為長(zhǎng)方形；包括上殼體1，下殼體2，上托盤3，下托盤4，光纖線圈5，壓環(huán)6和基座托盤7。如圖9所示，所述的光纖線圈5是由光纖按照四極對(duì)稱繞法繞制而成的圓柱環(huán)體結(jié)構(gòu)，是整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的感應(yīng)單元；通過(guò)上托盤3與下托盤4實(shí)現(xiàn)光纖線圈5的內(nèi)層磁屏蔽防護(hù)。如圖5和圖6所示，所述上托盤3和下托盤4均為由磁屏蔽材料加工而成的具有環(huán)形的C型槽302的薄壁圓環(huán)面結(jié)構(gòu)。下托盤4上的C型槽302用于承托光纖線圈5，光纖線圈5通過(guò)粘接的方式固定在下托盤4的C型槽302內(nèi)側(cè)底面上。同時(shí)設(shè)置光纖線圈5與下托盤4的側(cè)壁間距為1mm；上托盤3和下托盤4端部為企口結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)扣對(duì)接，達(dá)到對(duì)光纖線圈5的內(nèi)層磁屏蔽防護(hù)。設(shè)置光纖線圈5與上托盤的間距為1mm；上述上托盤3與下托盤4均具有內(nèi)法蘭301，內(nèi)法蘭301上加工有螺釘安裝孔101，作為安裝基準(zhǔn)，通過(guò)螺釘固定在基座托盤7上。如圖7a和圖7b所示，所述基座托盤7整體為圓環(huán)柱體結(jié)構(gòu)，位于上托盤3與下托盤4的內(nèi)法蘭之間，作為整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的安裝基準(zhǔn)；基座托盤7內(nèi)壁下方周向上均勻設(shè)計(jì)有三個(gè)外伸的安裝凸臺(tái)703，提供了整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的安裝基準(zhǔn)面；基座托盤7內(nèi)壁上方周向上加工有環(huán)形盤纖凹面702和2個(gè)導(dǎo)纖槽701，提供了光纖線圈5的尾纖盤纖面，光纖線圈5的軸線和基座托盤7的安裝基準(zhǔn)面為垂直關(guān)系。基座托盤7的底部和頂部端面上加工有螺釘孔704，通過(guò)螺釘實(shí)現(xiàn)基座托盤7與上托盤3、下托盤4間，以及上殼體1、下殼體2間的固連。如圖1和圖2所示，上殼體1和下殼體2分別位于整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的頂部和底部，均為由磁屏蔽材料加工而成的圓柱形薄壁盒體結(jié)構(gòu)。如圖3所示，上殼體1加工有螺釘安裝孔101和出纖槽102；通過(guò)螺釘安裝孔101用螺釘將上殼體1與基座托盤7固定連接；出纖槽102用于光纖線圈5的出纖；如圖4所示，下殼體2加工有螺釘安裝孔101和三個(gè)通孔201，通過(guò)螺釘安裝孔101將下殼體2與基座托盤7固定連接；基座托盤7底部?jī)?nèi)側(cè)三個(gè)外伸的安裝凸臺(tái)703穿過(guò)三個(gè)通孔201放置于地面，作為整個(gè)光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的安裝基準(zhǔn)面，上殼體1和下殼體2端部為企口結(jié)構(gòu)，外部對(duì)扣后可實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖線圈5的外層磁屏蔽防護(hù)。如圖8所示，所述的壓環(huán)6有2個(gè)，為扁平的圓環(huán)體結(jié)構(gòu)，通常采用低導(dǎo)熱系數(shù)材料加工，分別位于上殼體1和上托盤3之間、下殼體2和下托盤4之間，通過(guò)2個(gè)壓環(huán)有效隔絕外界溫度對(duì)內(nèi)部光纖線圈5的影響；壓環(huán)6端面上加工有沿圓周均勻分布的沉頭螺釘孔601和通孔201，沉頭螺釘孔601用于安裝沉頭螺釘，將上托盤3和下托盤4的內(nèi)法蘭301分別壓接在基座托盤7的頂部和底部端面；通孔201穿過(guò)螺釘，使上殼體1和下殼體2分別連接到基座托盤7上；從而形成統(tǒng)一的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件。設(shè)置上殼體1與上托盤3的間距為1mm，下殼體2與下托盤4的間距為1mm。所述具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件的結(jié)構(gòu)組裝的過(guò)程是：1)、將光纖按照四極對(duì)稱繞法繞制成光纖線圈5；2)、將光纖線圈5的下端面粘接在下托盤4的C形槽302的內(nèi)側(cè)底面上；將光纖線圈5的尾纖通過(guò)基座托盤7頂部端面的導(dǎo)纖槽701引出并盤纖在基座托盤7頂部的環(huán)形盤纖凹面702里，光纖線圈5和下托盤的C型槽302側(cè)壁、上托盤的C型槽302側(cè)壁以及內(nèi)側(cè)頂面之間保持基本一致的空氣氣隙3)、用密封膠對(duì)基座托盤7頂部端面的導(dǎo)纖槽701和尾纖進(jìn)行灌封；4)、用沉頭螺釘通過(guò)壓環(huán)6上的沉頭螺釘孔601將下托盤4的內(nèi)法蘭302壓接在基座托盤7的底部端面；5)、將下殼體2從基座托盤7的下方壓靠在壓環(huán)6的底部端面上，用螺釘穿過(guò)下殼體2的螺釘安裝孔101，壓環(huán)6上的通孔201和下托盤4的螺釘安裝孔101，固定在基座托盤7的底部端面；6)、將上托盤3放置在基座托盤7的頂部端面，用沉頭螺釘通過(guò)壓環(huán)6上的沉頭螺釘孔601將上托盤3的內(nèi)法蘭301壓接在基座托盤7的頂部端面，注意使光纖線圈5的尾纖通過(guò)上托盤3內(nèi)側(cè)企口結(jié)構(gòu)的缺口伸出；7)、使上托盤3和下托盤4的企口結(jié)構(gòu)對(duì)扣并用粘接或焊接的方法固接；8)、將上殼體1從基座托盤7的上方壓靠在壓環(huán)6的頂部端面上，用螺釘穿過(guò)上殼體1的螺釘安裝孔101，壓環(huán)6上的通孔201和上托盤3上的螺釘安裝孔101，固定在基座托盤7的底部端面；同時(shí)將尾纖從上殼體上的出纖槽102引出；9)、上殼體1和下殼體2的企口結(jié)構(gòu)對(duì)扣并用粘接或焊接的方法固接成型。應(yīng)用本發(fā)明所述的具有氣密腔的光纖陀螺雙層磁屏蔽敏感環(huán)組件，外部的上下殼體和內(nèi)部的上下托盤均采用磁屏蔽材料加工并通過(guò)企口結(jié)構(gòu)連接，形成完整的閉合磁回路，構(gòu)成了對(duì)光纖線圈的雙層磁屏蔽防護(hù)；上下殼體和上下托盤之間具有間距基本一致的空氣間隙，光纖線圈5與上下托盤的C型槽302的內(nèi)側(cè)側(cè)壁之間具有間距基本一致的空氣間隙，達(dá)到了“等間距的雙層氣隙”，可以獲得更均勻的溫度場(chǎng)分布，有利于提高精度。上下殼體和上下托盤通過(guò)企口結(jié)構(gòu)粘接或焊接固接，基座托盤7上的導(dǎo)纖槽701用密封膠灌封，因而實(shí)現(xiàn)了一定程度的氣密封裝；外部熱量?jī)H通過(guò)基座托盤7的安裝凸臺(tái)703，并經(jīng)低導(dǎo)熱系數(shù)的壓環(huán)6和厚度有限的上下托盤內(nèi)法蘭302傳遞到光纖線圈5上，因而最大程度的減小了外部溫度變化對(duì)內(nèi)部光纖線圈5的影響，提高了光纖線圈5對(duì)外部溫度變化的環(huán)境適應(yīng)性；上殼體1和下殼體2的圓柱形薄壁盒體結(jié)構(gòu)、2個(gè)壓環(huán)6的圓環(huán)體結(jié)構(gòu)、上托盤3和下托盤4的內(nèi)法蘭結(jié)構(gòu),以及基座托盤7的環(huán)形圓柱面共同構(gòu)成了容納光纖線圈的封閉環(huán)形氣密腔，因而進(jìn)一步提高了光纖線圈的環(huán)境適應(yīng)性。將本發(fā)明應(yīng)用于光纖陀螺敏感環(huán)組件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖線圈5的雙層磁屏蔽和氣密保護(hù)，同時(shí)最大程度減少了溫度擾動(dòng)的影響，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便的優(yōu)勢(shì)。