一种光纤环模块温度筛选系统及筛选方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光纤环模块温度筛选系统及筛选方法，旨在解决现有技术中存在的温箱模拟法评价光纤环模块的温度性能，与光纤环模块实际工作的热环境差异较大，使得光纤环模块的温度性能评价不够全面有效的技术问题。本发明专利技术包括包括光纤环模块筛选组件、精密温控电路、光纤环模块测试仪、光纤陀螺测试台、工控计算机；可提前评估其在惯性系统中的温度性能，提供光纤环模块是否具备装入惯性导航系统的依据，进而提高光纤环陀螺生产效率及惯性导航系统装配合格率；另一方面，提前剔除温度性能较差的光纤环模块，规避在惯性导航系统中测试不合格反复返修，有效缩短了装配人员返工返修时间。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤环模块温度筛选系统及筛选方法
本专利技术涉及一种光纤环模块温度筛选系统及筛选方法。
技术介绍
光纤陀螺具有抗冲击、灵敏度高、寿命长、动态范围大、启动时间短等优点，已被广泛应用于惯性导航系统中。光纤环模块是构成光纤陀螺的核心部件，其温度性能直接影响光纤陀螺的精度，进而影响其在惯性导航系统中性能的发挥。在惯性导航系统中，当光纤环模块装配完成后，一般需采用温箱模拟法进行温度性能测试来评价光纤环模块的温度性能，具体有定点温度测试、温度循环测试等。但是惯性导航系统组成多样、结构复杂，导致光纤环模块工作热环境亦较为复杂，具体表现为热传导、热对流或热辐射的单独作用或者组合，采用温箱模拟法评价光纤环模块的温度性能，与光纤环模块实际工作的热环境差异较大，使得光纤环模块的温度性能评价不够全面有效，经常导致测试指标合格而在惯性导航系统中的应用情况不佳的问题，因此需要频繁地对光纤环模块进行返工返修、更换以及拆装，增大了工作量。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的温箱模拟法评价光纤环模块的温度性能，与光纤环模块实际工作的热环境差异较大，使得光纤环模块的温度性能评价不够全面有效，经常导致测试指标合格而在惯性导航系统中的应用情况不佳的技术问题，而提供一种光纤环模块温度筛选系统及筛选方法。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种光纤环模块温度筛选系统，其特殊之处在于：包括光纤环模块筛选组件、精密温控电路、光纤环模块测试仪、光纤陀螺测试台、工控计算机；所述光纤环模块筛选组件包括圆筒状侧板、设置于侧板底部的圆形底板、设置于侧板顶部的隔热上罩，并在侧板、底板和隔热上罩间形成光纤环模块的安装腔；所述侧板上设置有供光纤环模块尾纤穿出的过纤孔；所述安装腔内设有放置于底板上的隔热板和与侧板内壁相贴的隔热垫圈；所述侧板的外壁和底板的下表面上均均匀设置有多个加热片；每个所述加热片(112)一侧对应设有安装于侧板外壁或底板下表面上的铂电阻；所述加热片及铂电阻均通过导线与精密温控电路连接；所述精密温控电路用于控制加热片、采集铂电阻的阻值，并根据该阻值计算实时温度，而后输送至工控计算机；所述光纤环模块测试仪连接光纤环模块的尾纤，用于提供光纤环模块产生sagnac效应所需的光信号，该光信号沿光纤环模块中光纤环的正、反两个方向传播，并发生干涉产生干涉信号，光纤环模块测试仪再接收干涉信号依次进行光电转换、信号调理、闭环算法、相位调制及角速率解算，并输出角速率数据；所述光纤陀螺测试台采集角速率数据，并对该角速率数据依次进行解帧、数据平滑，而后通过RS422协议标准输送至工控计算机；所述工控计算机用于控制精密温控电路以及光纤陀螺测试台工作，并显示所述实时温度及数据平滑后的实时角速率数据，从而反应光纤环模块的零偏及零偏稳定性。进一步地，所述隔热板采用刚性隔热材料制成。进一步地，所述隔热板采用环氧酚醛层压玻璃布板制成。进一步地，所述隔热垫圈采用柔性隔热材料制成。进一步地，所述隔热垫圈交联聚乙烯泡沫制成。进一步地，所述底板与侧板为一体式结构，且二者均采用金属材料制成。进一步地，所述底板与侧板均采用铝制成。进一步地，所述加热片和铂电阻均通过硅橡胶粘接固定。基于上述的一种光纤环模块温度筛选系统，本专利技术还提供了一种光纤环模块温度筛选方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1)搭建筛选系统：搭建如上所述一种光纤环模块温度筛选系统，采用直流稳压电源为精密温控电路供电，并在工控计算机内设置加热片加热的目标温度；步骤2)安装光纤环模块：将光纤环模块放置于所述光纤环模块筛选组件的安装腔内，光纤环模块的光纤环出纤位置指向所述侧板外的任意一个加热片，光纤环模块的尾纤穿过过纤孔连接光纤环模块测试仪；步骤3)加温测试：工控计算机控制其中一个加热片加热，精密温控电路采集该加热片一侧铂电阻的阻值，并通过该阻值计算实时温度，然后将实时温度输送至工控计算机，到达目标温度时，保持目标温度，并观察该目标温度下光纤环模块的零偏及零偏稳定性是否达到设计指标；若不能达到，则该被测光纤环模块不合格，测试结束；若可达到，进行步骤4)；其中，加温测试时需满足：若进行加热的加热片位于侧板上，则加温测试时，去掉隔热垫圈；若进行加热的加热片位于底板上，则加温测试时，去掉隔热板；步骤4)停止加热，使光纤环模块筛选组件自然冷却恢复至常温；步骤5)重复步骤3)和步骤4)遍历测试所有加热片，若光纤环模块在所有加热片加温测试时均达到设计指标，则被测光纤环模块合格。进一步地，在步骤3)之前、步骤2)之后，还包括初步调整步骤：调整光纤环模块筛选组件的角度，确保光纤环模块的常温静态零偏及零偏稳定性符合其常温设计指标。本专利技术的有益效果是：本专利技术可提前评估其在惯性系统中的温度性能，提供光纤环模块是否具备装入惯性导航系统的依据，进而提高光纤环陀螺生产效率及惯性导航系统装配合格率；另一方面，提前剔除温度性能较差的光纤环模块，规避在惯性导航系统中测试不合格反复返修，有效缩短了装配人员返工返修时间。光纤环模块温度筛选组件可模拟热传导、热对流或热辐射的单独作用或组合作用的热环境，达到全方面、多角度评价光纤环模块温度性能的目的。附图说明图1是本专利技术一种光纤环模块温度筛选系统的结构示意图；图2是本专利技术中精密温控电路及光纤环模块筛选组件的结构示意图；图3是本专利技术中光纤环模块筛选组件的剖视图。附图说明：1-光纤环模块筛选组件，11-侧板，111-过纤孔，112-加热片，113-铂电阻，12-底板，13-隔热上罩，14-隔热板，15-隔热垫圈，2-精密温控电路。具体实施方式为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种光纤环模块温度筛选系统及筛选方法作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。本专利技术一种光纤环模块温度筛选系统，如图1所示，，该系统由直流稳压电源供电，该系统包括光纤环模块筛选组件1、精密温控电路2、光纤环模块测试仪、光纤陀螺测试台、工控计算机；结合图2、图3所示，光纤环模块筛选组件1包括圆筒状侧板11、设置于侧板11底部的圆形底板12、设置于侧板11顶部的隔热上罩13，并在侧板11、底板12和隔热上罩13间形成光纤环模块的安装腔；底板12与侧板11为一体式结构，整体形成底座，且二者均采用导热性能好的金属材料制成，例如铝；隔热上罩13与底座配合使用，采用隔热性能好的材料，例如环氧酚醛层压玻璃布板。阻止外界温度环境对光纤环模块温度筛选试验的影响。侧板11上设置有供光纤环模块尾纤穿出的过纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤环模块温度筛选系统，其特征在于：/n包括光纤环模块筛选组件(1)、精密温控电路(2)、光纤环模块测试仪、光纤陀螺测试台、工控计算机；/n所述光纤环模块筛选组件(1)包括圆筒状侧板(11)、设置于侧板(11)底部的圆形底板(12)、设置于侧板(11)顶部的隔热上罩(13)，并在侧板(11)、底板(12)和隔热上罩(13)间形成光纤环模块的安装腔；所述侧板(11)上设置有供光纤环模块尾纤穿出的过纤孔(111)；所述安装腔内设有放置于底板(12)上的隔热板(14)和与侧板(11)内壁相贴的隔热垫圈(15)；所述侧板(11)的外壁和底板(12)的下表面上均均匀设置有多个加热片(112)；每个所述加热片(112)一侧对应设有安装于侧板(11)外壁或底板(12)下表面上的铂电阻(113)；所述加热片(112)及铂电阻(113)均通过导线与精密温控电路(2)连接；所述精密温控电路(2)用于控制加热片(112)、采集铂电阻(113)的阻值，并根据该阻值计算实时温度，而后输送至工控计算机；/n所述光纤环模块测试仪连接光纤环模块的尾纤，用于提供光纤环模块产生sagnac效应所需的光信号，该光信号沿光纤环模块中光纤环的正、反两个方向传播，并发生干涉产生干涉信号，光纤环模块测试仪再接收干涉信号依次进行光电转换、信号调理、闭环算法、相位调制及角速率解算，并输出角速率数据；/n所述光纤陀螺测试台采集角速率数据，并对该角速率数据依次进行解帧、数据平滑，而后通过RS422协议标准输送至工控计算机；/n所述工控计算机用于控制精密温控电路(2)以及光纤陀螺测试台工作，并显示所述实时温度及数据平滑后的实时角速率数据，从而反应光纤环模块的零偏及零偏稳定性。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光纤环模块温度筛选系统，其特征在于：
包括光纤环模块筛选组件(1)、精密温控电路(2)、光纤环模块测试仪、光纤陀螺测试台、工控计算机；
所述光纤环模块筛选组件(1)包括圆筒状侧板(11)、设置于侧板(11)底部的圆形底板(12)、设置于侧板(11)顶部的隔热上罩(13)，并在侧板(11)、底板(12)和隔热上罩(13)间形成光纤环模块的安装腔；所述侧板(11)上设置有供光纤环模块尾纤穿出的过纤孔(111)；所述安装腔内设有放置于底板(12)上的隔热板(14)和与侧板(11)内壁相贴的隔热垫圈(15)；所述侧板(11)的外壁和底板(12)的下表面上均均匀设置有多个加热片(112)；每个所述加热片(112)一侧对应设有安装于侧板(11)外壁或底板(12)下表面上的铂电阻(113)；所述加热片(112)及铂电阻(113)均通过导线与精密温控电路(2)连接；所述精密温控电路(2)用于控制加热片(112)、采集铂电阻(113)的阻值，并根据该阻值计算实时温度，而后输送至工控计算机；
所述光纤环模块测试仪连接光纤环模块的尾纤，用于提供光纤环模块产生sagnac效应所需的光信号，该光信号沿光纤环模块中光纤环的正、反两个方向传播，并发生干涉产生干涉信号，光纤环模块测试仪再接收干涉信号依次进行光电转换、信号调理、闭环算法、相位调制及角速率解算，并输出角速率数据；
所述光纤陀螺测试台采集角速率数据，并对该角速率数据依次进行解帧、数据平滑，而后通过RS422协议标准输送至工控计算机；
所述工控计算机用于控制精密温控电路(2)以及光纤陀螺测试台工作，并显示所述实时温度及数据平滑后的实时角速率数据，从而反应光纤环模块的零偏及零偏稳定性。


2.根据权利要求1所述的一种光纤环模块温度筛选系统，其特征在于：
所述隔热板(14)采用刚性隔热材料制成。


3.根据权利要求2所述的一种光纤环模块温度筛选系统，其特征在于：
所述隔热板(14)采用环氧酚醛层压玻璃布板制成。


4.根据权利要求1或2或3所述的一种光纤环模块温度筛选系统，其特征在于：所述隔热垫圈(15)采用柔性隔热材料制成。


5.根据权利要求4所述的一种光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云娇，张培，黎坤，陈远才，汪刚，赵永亮，娄少锋，黄博，洪伟，徐瑞峰，丁婵，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61