一種針對光纖陀螺振動試驗用工裝及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖陀螺及光纖傳感的測試技術領域，特別涉及光纖陀螺環(huán)境試驗中振動試驗使用的一種工裝。
【背景技術】
[0002]目前，中低精度光纖陀螺捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)已經從實驗室走向了實用階段，但高精度光纖陀螺捷聯(lián)慣性測量系統(tǒng)的應用仍受限于環(huán)境條件的影響，尤其是振動條件。從理論上來說，與機械陀螺相比，光纖陀螺的全固態(tài)結構、無旋轉活動部件等特點決定了它具有抗沖擊、抗振動、可靠性高等優(yōu)點。但在實際應用中，沖擊、振動引起的光纖環(huán)應力變化、器件尾纖振動以及結構共振都可能帶來陀螺輸出誤差，造成振動狀態(tài)下陀螺的動態(tài)誤差增加，從而導致光纖陀螺儀精度的降低。
[0003]現(xiàn)有的光纖陀螺振動試驗所用工裝是在工裝主體和陀螺之間帶有轉接板的組合結構。這種工裝結構有幾個缺點:1、需要緊固的螺釘多，所以導致螺釘緊固不足的概率較大；2、工裝移動不方便，在轉換陀螺振動方向時不利于操作；3、陀螺安放位置比較隨意，陀螺安放方位不確定，在后續(xù)數(shù)據(jù)查詢中不具有追溯性。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于上述分析，本發(fā)明旨在提供一種針對光纖陀螺在環(huán)境試驗中的振動試驗用工裝及試驗方法，使陀螺儀振動測試中能夠保證陀螺數(shù)據(jù)一致性和追溯性，用以提高工作效率和增加試驗的穩(wěn)定性及可靠性。
[0005]本發(fā)明主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種針對光纖陀螺振動試驗用工裝，包括一工裝本體，在工裝本體上設置有把手、陀螺基座、陀螺固定螺釘孔、工裝固定螺釘孔、工裝固定基座、陀螺安裝方位標志；在工裝本體上取兩個相鄰的互為垂直的面為安裝固定面，其余面通過陀螺基座安裝陀螺；振動測試時分別以兩個安裝固定面為安裝基礎進行兩次測試；在陀螺基座旁邊設置所述陀螺安裝方位標志。
[0006]進一步講，所述工裝本體為正方體型或長方體型，安裝陀螺的相鄰的兩個面為垂直面，相對的兩個面為平行面。
[0007]進一步講，所述把手有兩組，分別設置于兩個所述安裝固定面的對立面。
[0008]進一步講，所述陀螺基座，是根據(jù)陀螺底座的形狀，以工裝本體為基礎，在工裝本體上開設出的外方內圓成坡形漸進過渡的嵌槽，在所述嵌槽的邊緣上分布著所述陀螺固定螺釘孔，所述陀螺固定螺釘孔的孔位與所安裝的陀螺的固定孔孔位對應。
[0009]進一步講，所述嵌槽與陀螺滿足以下安裝尺寸條件:
[0010]Y = y
[0011]ClJd2=D
[0012]其中:Y為工裝上陀螺固定螺釘孔的孔距，y為陀螺底座上的固定孔距，Cl1為陀螺底座厚度，d2為陀螺外罩厚度，D為陀螺基座的深度。
[0013]進一步講，在所述陀螺基座的外邊緣設置有陀螺安裝方位標志，所述陀螺安裝方位標志與陀螺的數(shù)據(jù)線接口處于同一方向上。
[0014]進一步講，所述兩個安裝固定面相銜接的棱，為具有倒角的倒角棱。
[0015]進一步講，從所述安裝固定面至其對立面上，開設有幾個穿通的工裝固定螺釘孔，所述固定螺釘孔為階梯孔。
[0016]進一步講，在所述安裝固定面上工裝固定螺釘孔所在的位置，設置有工裝固定基座，所述工裝固定螺釘孔同樣穿通工裝固定基座。
[0017]本發(fā)明還提供一種利用所述工裝進行試驗的方法，其步驟是:
[0018]I)首先將陀螺儀使用螺釘分別固定在除去安裝固定面之外的任何相互垂直的面上，數(shù)據(jù)線從陀螺頂蓋出來，按照陀螺安裝方位標志處走線；
[0019]2)按照其中一個安裝固定面為接觸面，把工裝安裝到工作臺上，用螺釘從工裝頂部穿進擰緊固定；
[0020]3)固定完陀螺儀和工裝后，開始第一輪振動測試；
[0021]4)完成第一輪振動測試后，將工裝與工作臺連接的螺釘卸下，陀螺不用卸下，利用把手將工裝翻轉90°，使另一個工裝固定面與工作臺面接觸，然后再固定，開始第二輪振動測試;
[0022]5)完成第二輪振動測試后，將工裝與工作臺連接的螺釘卸下，利用把手將工裝在水平面內沿逆時針或順時針方向轉動90°后，再固定，然后開始第三輪振動測試。
[0023]在第一輪測試和第二輪測試時，完成陀螺儀在豎直面內的方位變化測試，在第三輪測試中完成陀螺儀在水平面內的方位變化測試
[0024]本發(fā)明相比現(xiàn)有工裝突出的優(yōu)勢是:
[0025]1、本發(fā)明通過對工裝的陀螺安裝基座的特有設計，無需使用轉接措施就能夠把陀螺自己固定到工裝上，使得陀螺儀在工裝上安裝位置能夠固定，增加了陀螺的穩(wěn)固性，避免了陀螺在振動過程中的松動，提高了測試的準確性。
[0026]2、本發(fā)明通過工裝上多個安裝面的設計一次性可測試多個陀螺，提高了工作效率。
[0027]3、在陀螺安裝位上確定統(tǒng)一的安裝標記，使得陀螺安裝方位一致，并且保證軸向一致，確保了測試數(shù)據(jù)對應陀螺振動方向的一致性和可追溯性，這與現(xiàn)有測試中陀螺儀安裝軸向不固定相比，測試數(shù)據(jù)規(guī)律性和對應性得到了保證。
[0028]4、本發(fā)明利用工裝結構體自身特點，在整個測試中不再需要卸掉緊固陀螺的螺釘；在轉動工裝時有弧度角和把手來提供便捷，極大的提高生產效率，人為操作的簡化提高了測試數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，并且去除轉接板工序，減少連接不牢靠的因素。
[0029]5、在測試方法上，僅僅是扳動、轉動工裝各一次，就可以同時完成所有陀螺X、Y、Z上方向的測試，操作簡捷。
[0030]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來體現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0031]附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表不相同的部件。
[0032]圖1為工裝軸側圖一，看到工裝的頂面、前面和右側面；
[0033]圖2為工裝上安裝陀螺的結構示意圖；
[0034]圖3為工裝軸側圖二，是在圖1的基礎上翻轉了 180度；
[0035]圖4為工裝固定螺釘孔的剖視圖；
[0036]圖5為第一輪測試和第二輪測試的工裝方位變換圖；
[0037]圖6為第二輪測試到第三輪測試的工裝方位變換圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明方案進行詳細的介紹。其中，附圖構成本申請一部分，用于輔助解釋本發(fā)明技術方案。
[0039]本發(fā)明針對干涉式光纖陀螺儀環(huán)境試驗中振動測試所用，設計一款有效的振動工裝并建立科學的操作規(guī)程，以期最大限度的減小環(huán)境振動對陀螺精度造成的影響，并同時提高測試試驗中的工作效率。
[0040]本發(fā)明提供的振動試驗用工裝，如圖1所示，包括一正方體型或長方體型的工裝本體1，即每相鄰兩面都互為垂直的六面體。該工裝本體I沒有電磁屏蔽要求，所以可采用鋁合金材料(2A12-T4)，為了讓工裝的諧振頻率合格，不影響陀螺振動，工裝本體是實心的；工裝外形尺寸沒有嚴格要求，但不宜過小，否則諧振會不達標。試驗工裝以工裝本體I為基礎，在工裝本體I上設置有把手2、陀螺基座3、陀螺固定螺釘孔4、工裝固定螺釘孔5、工裝固定基座6、陀螺安裝方位標志7等。
[0041]所述把手2有兩組，分別設置于沿工裝翻轉方向上相鄰的兩個互為垂直的面上，并且分別與工裝的兩個固定面相對，如圖1中所設定的頂面和正面上，兩組把手的設定位置與工裝基座和工裝翻轉倒角的位置相關。
[0042]在工裝本體的六個面上，除去其中的兩個面用于固定外，其余4個面都可以設置陀螺基座3，數(shù)量不限，如果面積足夠大可以設置兩個，面積小則可以設置一個。陀螺基座3如圖中所示，根據(jù)陀螺的形狀，依靠工裝本體的厚度，陀螺基座3為外方內圓坡形漸進過渡的嵌槽，嵌槽是放置陀螺的地方，它的外尺寸和陀螺相似，比陀螺外形尺寸要大，內圓是陷進去的一部分，是為了保證陀螺基準面保持一個水平面。在嵌槽的邊緣上分布著4個陀螺固定螺釘孔4，這4個螺釘孔的位置與所安裝的陀螺上的安裝孔位置一致，陀螺通過4個螺釘固定在安裝位上，整個試驗中陀螺不再反復安裝。外方內圓嵌槽形的基座與陀螺的底座形狀相配，這樣可以使陀螺穩(wěn)固地嵌裝到槽形基座上，增加陀螺的穩(wěn)定性，如圖1所示。
[0043]實施例中，外方內圓坡形漸進過渡的嵌槽的尺寸是，外正方形邊長為130 X 130mm，坡形漸進過渡的深度為9.5mm，4個螺釘?shù)墓潭拙酁?4mm，所配合的陀螺外正方形邊長為120 X 120mm,陀螺底座厚度為7mm，外罩壁厚為2.5mm，固定孔距為94mm。
[0044]所以說振動工裝中的陀螺基座與陀螺滿足以下安裝尺寸條件:
[0045]Y = y
[0046]Ci^d2= D
[0047]其中:Y為工裝上陀螺固定螺釘孔4的孔距，y為陀螺底座上的固定孔距，Ci1為陀螺底座厚度，d2為陀螺外罩厚度，D為陀螺基座3的深度。
[0048]另外，在每個陀螺基座3旁邊，設置有一個陀螺安裝方位標志7，如圖中的嵌槽邊緣的一個小三角塊。這個標志決定了陀螺的安裝位，它與陀螺的數(shù)據(jù)線接口 9處于同一方向上，安裝時只要陀螺的數(shù)據(jù)線接口 9朝著陀螺安裝方位標志7的方向，陀螺的方位就算是確定了，陀螺