一种用于捷联式海洋重力仪的热设计方法技术

一种用于捷联式海洋重力仪的热设计方法，为重力仪制定热设计方案，采用保温材料隔热降低自动传热、加温片加热和风道风扇系统散热增大主动可控传热，为捷联式海洋重力仪提供一级温控。在有限元分析软件中利用参数目标驱动优化方法对捷联式海洋重力仪三维模型进行仿真分析，得到温度场响应曲面。在温箱中进行实物温度试验，根据规律趋势调整参数，得到热设计参数，实现对重力仪的热设计。本发明专利技术给出了热设计方案，并能够快速精确确定热设计参数，利用该方法对重力仪进行热设计，能够有效保证重力仪在海洋重力测量时温度恒定，提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于捷联式海洋重力仪的热设计方法，属于重力测量产品设计领域。
技术介绍
目前，重力测量在资源勘探、固体潮监测等民用和科学研究方面应用广泛。航空重力测量系统的出现使得高效、大范围的重力测量成为可能。在资源勘探方面要求重力测量系统的精度优于1mGal(1mGal＝10-5m/s2＝1μg)。重力测量在作业实施时，无论载体是飞机、车辆还是船舶，基本上都没有温度调节装置，载体内部温度受海拔高度、太阳辐射的影响很大，特别是无人机环境中，尤为恶劣，而重力仪系统所用的核心测试器件都对温度极其敏感，在恶劣的环境下重力测量精度降低，甚至测试数据无效。由于海洋重力测量的特殊性，每次测量作业成本很高，因此对重力仪进行热设计，使重力仪本体温度恒定，迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于捷联式海洋重力仪的热设计方法，给出了热设计方案，并能够快速精确确定热设计参数，利用该方法对重力仪进行热设计，能够有效保证重力仪在海洋重力测量时温度恒定，提高测量精度。本专利技术的技术解决方案是：一种用于捷联式海洋重力仪的热设计方法，步骤如下：(1)在捷联式海洋重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于捷联式海洋重力仪的热设计方法，其特征在于步骤如下：(1)在捷联式海洋重力仪本体以及箱体内壁上沿周向均匀分布加温片，在箱体外表面敷设一层隔热材料，隔热材料与箱体侧壁之间设计有多条风道，在箱体上盖和下盖上分别布置多个风扇；(2)对捷联式海洋重力仪进行三维建模；(3)根据捷联式海洋重力仪中发热元器件的功率确定热源参数，设定外界环境温度、模型中不同材料的热参数和辐射系数，设计各个加温片的功率和风扇的风量参数，在有限元分析软件中利用目标驱动优化方法根据上述参数对捷联式海洋重力仪三维模型进行温度仿真分析，得到本体温度场响应曲面；(4)根据本体温度场响应曲面确定加温片功率和风扇风量参数对捷联式海洋重...

【技术特征摘要】
1.一种用于捷联式海洋重力仪的热设计方法，其特征在于步骤如下：(1)在捷联式海洋重力仪本体以及箱体内壁上沿周向均匀分布加温片，在箱体外表面敷设一层隔热材料，隔热材料与箱体侧壁之间设计有多条风道，在箱体上盖和下盖上分别布置多个风扇；(2)对捷联式海洋重力仪进行三维建模；(3)根据捷联式海洋重力仪中发热元器件的功率确定热源参数，设定外界环境温度、模型中不同材料的热参数和辐射系数，设计各个加温片的功率和风扇的风量参数，在有限元分析软件中利用目标驱动优化方法根据上述参数对捷联式海洋重力仪三维模型进行温度仿真分析，得到本体温度场响应曲面；(4)根据本体温度场响应曲面确定加温片功率和风扇风量参数对捷联式海洋重力仪本体温度的影响规律趋势；根据捷联式海洋重力仪传感器的最佳工作温度范围和步骤(3)得到的本体温度场响应曲面以及海洋重力测量的外界环境温度范围，确定本体稳定工作温度和不同外界环境温度下每个加温片的功率和每个风扇的风量；(5)构建捷联式海洋重力仪实物模型，其材料的热参数和辐射系数与步骤(3)相同，在高低温箱中实现所要求的外界环境温度，根据仿真分析结果对加温片功率和风扇风量进行设置，进行实物温度试验，得到本体温度；(6)如果本体温度为步骤(4)确定的稳定工作温度，则根据外界环境温度按照步骤(4)确定的加温片功率和风扇风量对重力仪进行热设计；否则，根据加温片功率和风扇风量参数对重力仪本体温度的影响规律趋势对每个加温片的功率和每个风扇的风量进...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭纬川，李海兵，马杰，李东明，薛正兵，胡宝余，郭刚，曾宪超，楚贤，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11