一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置制造方法及图纸

一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置，其特征在于：波纹管一与真空排气台对接安装，另一端连接至三通接头，三通接头的另一端与波纹管二连接，波纹管二的卡套接头与激光陀螺连接，激光陀螺与高压电源形成电气连接，三通接头第三个端口通过与密封接头与储存罐连接，储存罐为非玻璃材质，并呈上端开口的中空平底圆形筒，其内腔平底设有吸气剂。利用波纹管、密封接头、卡套接头分别实现柔性连接与密封对接，使激光陀螺与真空排气台之间各部件连接、拆卸效率相比玻璃烧结显著提高，同时避免玻璃构造的安全隐患，实现激光陀螺的无火作业，安全方便，气密性好，此外以分流装置有效降低热变形干扰，提高激光陀螺的测量精度，具有较高的实用价值。较高的实用价值。较高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置


[0001]本专利技术属于惯性导航设备制造
，具体涉及一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置。

技术介绍

[0002]激光陀螺是用于测量运动物体角速率的传感器，是现代惯性导航技术中常用的传感器种类之一，其一般形式是一个环形氦氖激光谐振腔，常用的激光谐振腔有四边形和三角形等。与常规的氦氖激光器相同，激光陀螺内部充有一定气压的氦氖(He
‑
Ne)气体，称为工作物质，保证工作物质的纯度是维持激光陀螺寿命的核心。由于激光陀螺腔体内外存在较大的气压差(大约0.9个大气压)，要在长达10年左右的使用和存储期限内不发生大气泄漏是对激光陀螺制造工艺的艰巨挑战。此外，附着在微晶玻璃腔体内表面以及电极内表面的其它非工作气体分子会缓慢释放出来影响工作气体纯度，其结果就是激光陀螺增益下降，激光强度变弱甚至不能达到激光产生的条件，使得激光陀螺失效。因此，杂质气体的增多是影响激光陀螺寿命关键的因素之一。为了克服杂质气体对激光陀螺寿命的影响，激光陀螺需要安装吸气剂，吸气剂一般由锆、铝等组成，经过高温激活后，吸气剂在常温下即可吸附杂质气体分子，而不吸附氦氖气体。然而吸气剂的激活一般是在激光陀螺“老化”结束以后才实施，因此激光陀螺在连接真空排气台“老化”的过程中，需要一个辅助吸气剂来吸附“老化”过程中产生的杂气。
[0003]激光陀螺腔体一般采用低膨胀微晶玻璃加工而成，其外部还有电极、反射镜片等元件，这些外部元件一般由金属、石英等材料加工制成，经过精密洗净后通过特殊工艺与激光陀螺的微晶玻璃腔体封接在一起。在谐振腔调谐完成后还必须与真空排气台连接，经过若干天的“老化”处理，以使得反射镜片适应低气压环境变得稳定，同时也使得微晶玻璃腔体以及其上封接的其它元件接受等离子清洗，进一步释放表面附着的非工作气体分子。激光陀螺的抽气阳极是通过铟丝加热加压软化封接在腔体之上，这种封接对剪切作用力耐受很弱，如果连接装置整体是刚性结构，则会对抽气阳极的铟封造成切向应力损伤；而长期以来，激光陀螺与真空排气台的连接都是通过光电硬玻璃管和可伐合金过渡来实现，连接的过程需要使用氢氧混合气体燃烧产生的高温火焰进行烧结，烧结时，操作者还需通过一个玻璃端口用嘴向加热变软的玻璃管内吹气，利用吹气的气压控制连接处的管径大小。这种连接工艺的弊端主要是：口腔吹气容易对真空系统造成污染，另外氢气的使用给工作现场的安全生产管理带来了极大的难度，也让操作者承受了较大的心理压力。
[0004]近年来，国内外对激光陀螺与真空排气台的连接做了较大改进，依靠卡套或VCR接口，实现了激光陀螺与排气台的金属冷接台。这些改进大大减少了氢气的使用，但并没有彻底杜绝氢气使用，因为这些接台装置依然存在玻璃材料。例如，老化过程中所用的辅助吸气剂仍然是封装在一个玻璃泡中，然后通过可伐合金过渡连接到金属管路中。辅助吸气剂一旦使用殆尽，则需使用氢氧气火焰烧结工艺来更换新的辅助吸气剂。此外，由于玻璃在系统中的存在，就无法避免在长时间“老化”过程中发生玻璃破裂，导致大气泄漏到真空系统中，
污染激光陀螺，损伤排气台里精密真空器件。所以这种玻璃与金属共存的接台装置并没有彻底解决上述的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置，其目在于：在激光陀螺与真空排气台的连接过程中彻底放弃氢氧气火焰烧结工艺，实现完全的金属冷连接，以此提高激光陀螺系统在老化、作业状态下的耐受力与使用寿命。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置，包括连接装置总成、激光陀螺、高压电源、真空排气台、激活线圈。其中，所述连接装置总成包括波纹管一、波纹管二、隔断组件、三通接头、对接管、密封接头、储存罐、吸气剂；所述波纹管一的法兰接口与所述真空排气台的法兰对接安装，从而形成连接装置总成与真空排气台的柔性连接；波纹管一的另一端通过含有绝缘非玻璃材质的所述隔断组件连接至所述三通接头，三通接头的另一端口与所述波纹管二连接，波纹管二的另一端卡套接头与所述激光陀螺的抽气阳极连接，从而形成连接装置总成与激光陀螺的柔性连接；激光陀螺的阴极、阳极分别与所述高压电源的负极、正极形成电气连接；此外，三通接头的第三个端口通过所述对接管与所述密封接头形成密封连接，密封接头下方连有所述储存罐，所述储存罐为非玻璃材质，并呈上端开口的中空平底圆形筒，储存罐内腔之中设有放置于其平底之上的所述吸气剂；所述激活线圈设置于储存罐平底下方，其线圈环绕轴心与储存罐平底垂直，并与储存罐轴线重合。
[0007]进一步的，所述连接装置总成还包括分流环，所述分流环为弱磁合金或无磁合金材料制成的环状体，其环状内径与所述储存罐外径呈过盈配合或过渡配合关系，当对利用所述激活线圈对所述吸气剂执行激活工作时，将分流环套合安装于所述储存罐底部的外壁之上，当吸气剂已经处于激活状态时，可将分流环卸下进行单独散热。
[0008]进一步的，所述真空排气台之中用于产生负压的真空泵系统与所述法兰接口之间的管路上设有真空计，所述真空计的测量精度数量级小于1
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‑6，所述吸气剂的激活状态的判断标准为真空计示数至少上升2个数量级。
[0009]进一步的，所述卡套接头包括卡套螺母、前卡套、后卡套、主接头体，其中卡套螺母套合于所述激光陀螺的所述抽气阳极上，所述前卡套、所述后卡套均为锥形体，并分别由外而内套合于抽气阳极上，其中前卡套外径大于后卡套，使所述主接头体的外螺纹与卡套螺母的内螺纹对接安装时，二者共同将前卡套、后卡套压紧并形成密封空间，主接头体的另一端密封固定于波纹管二的端头。
[0010]进一步的，所述密封接头包括VCR接头、VCR螺母、密封垫圈，其中，所述VCR接头固定于所述对接管端头，所述VCR螺母套合于VCR接头处，通过将VCR螺母旋入所述储存罐的端头外螺纹处，使VCR接头与储存罐端头共同抵住所述密封垫圈的两端，形成所述三通接头与储存罐之间的密封连接。
[0011]进一步的，所述隔断组件包括中间的陶瓷管与两端的金属管，二个所述金属管通过钎焊固定于所述陶瓷管的两端，其中一端的金属管与一个连接管焊接固定，所述连接管的另一端与所述三通接头连接。
[0012]进一步的，所述吸气剂为锆铝吸气剂，当对吸气剂进行激活时，以950～1100W的功
率驱动激活线圈使其产生频率为1.5
±
0.1MHz电磁波；激活线圈以间隔方式开启，每次开启时间≤25s，多次开启激活线圈使吸气剂保持激活温度的总持续时间为5～15min，从而使吸气剂进入完全激活状态并发挥吸气功能。
[0013]进一步的，所述激活线圈的环绕匝数为2～4匝，激活线圈工作时，其所处水平面的设置位置与所述吸气剂底面间距≤50mm。
[0014]进一步的，所述吸气剂呈圆饼状，所述储存罐内径与吸气剂外径差值为0～3mm，储存罐为304奥氏体无磁不锈钢或无磁合金材料制成。
[0015]进一步的，所述分流环外壁之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置，包括连接装置总成、激光陀螺、高压电源、真空排气台、激活线圈，其特征在于：所述连接装置总成包括波纹管一、波纹管二、隔断组件、三通接头、对接管、密封接头、储存罐、吸气剂，所述波纹管一的法兰接口与所述真空排气台的法兰对接安装，从而形成连接装置总成与真空排气台的柔性连接，波纹管一的另一端通过含有绝缘非玻璃材质的所述隔断组件连接至所述三通接头，三通接头的另一端口与所述波纹管二连接，波纹管二的另一端卡套接头与所述激光陀螺的抽气阳极连接，从而形成连接装置总成与激光陀螺的柔性连接，激光陀螺的阴极、阳极分别与所述高压电源的负极、正极形成电气连接，此外，三通接头的第三个端口通过所述对接管与所述密封接头形成密封连接，密封接头下方连有所述储存罐，所述储存罐为非玻璃材质，并呈上端开口的中空平底圆形筒，储存罐内腔之中设有放置于其平底之上的所述吸气剂，所述激活线圈设置于储存罐平底下方，其线圈环绕轴心与储存罐平底垂直，并与储存罐轴线重合。2.如权利要求1所述的一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置，其特征在于：所述连接装置总成还包括分流环，所述分流环为弱磁合金或无磁合金材料制成的环状体，其环状内径与所述储存罐外径呈过盈配合或过渡配合关系，当对利用所述激活线圈对所述吸气剂执行激活工作时，将分流环套合安装于所述储存罐底部的外壁之上，当吸气剂已经处于激活状态时，可将分流环卸下进行单独散热。3.如权利要求1所述的一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置，其特征在于：所述真空排气台之中用于产生负压的真空泵系统与所述法兰接口之间的管路上设有真空计，所述真空计的测量精度数量级小于1
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‑6，所述吸气剂的激活状态的判断标准为真空计示数至少上升2个数量级。4.如权利要求1所述的一种用于激光陀螺连接排气台的非玻璃装置，其特征在于：所述卡套接头包括卡套螺母、前卡套、后卡套、主接头体，其中卡套螺母套合于所述激光陀螺的所述抽气阳极上，所述前卡套、所述后卡套均为锥形体，并分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建文，黄云，黄宗升，许光明，饶谷音，战德军，孙志刚，
申请(专利权)人：江西驰宇光电科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：