本申请提供一种光纤环有氧固化装置，包括封闭的箱体，箱体内顶端设有紫外灯，箱体一侧设有与箱体内部连通的氧气储存罐，箱体内还设有氧浓度传感器，箱体下方设有真空泵，真空泵与箱体内部连通，箱体内还设有可转动的转杆，转杆上套有骨架环装置，对绕制的光纤环外表面进行预固化；拆除光纤环侧挡板；将裸环放入箱体中；向箱体内输入氧气，通过氧浓度传感器监测氧气浓度，到达设置浓度后自动关闭氧气控制阀；打开紫外灯，进行紫外有氧固化，解决了光纤环无氧固化时固化度高和内应力难以释放的问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
光纤环有氧固化装置及固化方法
[0001]本专利技术涉及光纤陀螺领域，尤其是涉及一种光纤环有氧固化装置及固化方法。
技术介绍
[0002]光纤陀螺是一种全固态、无转动、结构简单且能适应复杂环境的角位移和角速度测量仪器，运用于海、陆、空等惯性导航领域。光纤陀螺中的光学器件包含光源、耦合器、Y波导、光纤环和光电探测器五种，其中光纤环用于测量光纤陀螺的所处环境的角速率，属于光纤陀螺的核心器件。光纤环分为有骨架光纤环和无骨架光纤环，有骨架光纤环由骨架和光纤线圈组成，光纤紧密地缠绕在骨架外表面，在骨架的支撑作用下形成整齐排列的光纤线圈；骨架环的左右侧面和内表面均与金属骨架接触，由于热膨胀系数的不匹配，在环境温度变化下金属骨架与光纤之间会产生不同步的膨胀和收缩，从而产生额外的挤压和收缩应力。随着环境温度的变化，光纤线圈与骨架之间的挤压应力和收缩应力在轴向和径向接触面同时存在，严重影响光纤陀螺温度性能。
[0003]无骨架光纤环采用可分离的骨架绕制，光纤缠在骨架上，浸胶固化后，将光纤线圈从骨架上脱离下来，形成无骨架光纤环。相对于有骨架光纤环，无骨架光纤环没有骨架热胀冷缩产生的挤压和收缩作用，不会产生额外的挤压和收缩应力。而且，无骨架光纤环的光纤之间完全被胶黏剂固化成为一个整体，在振动环境下整个光纤线圈更容易实现整体同步运动，产生不对称的内部变形程度更小，同时具有较好的抗振动性能。为方便将无骨架光纤环装配成光纤陀螺，目前的做法是将光纤环通过胶粘剂粘接在“U”型或者“L”型的金属壳体上，形成无骨架光纤环粘环结构后与其他器件装配成陀螺。与有骨架光纤环相比，无骨架粘环结构只有一个侧面与金属壳体接触，从而具有更低的局部应力。因此，在高精度光纤陀螺应用领域，采用无骨架光纤环粘环结构成为提高光纤陀螺零偏长期稳定性和力学环境适用性的首选方案，更是解决高精度光纤陀螺在空间应用中的热真空问题的重要途径之一。
[0004]目前无骨架光纤环的固化是通常将光纤环安装于匀速旋转的安装轴上，随后启动安装轴上方的紫外光源，工作特定的时间后，取下光纤环，完成紫外固化过程。此固化方式中光纤环侧面紧贴可脱离骨架侧壁，接触面没有空气，属于无氧固化，无氧固化造成粘环面固化度高，降低光纤环与金属壳体的粘接强度，影响装配后的陀螺性能。另外，无氧固化过程光纤环体固定在可脱离骨架里面，紫外固化产生的内应力难以释放，固化后环体内应力大，降低光纤环性能。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种光纤环有氧固化装置及固化方法，解决了光纤环无氧固化时固化度高和内应力难以释放的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种光纤环有氧固化装置，包括封闭的箱体，箱体内顶端设有紫外灯，箱体一侧设有与箱体内部连通的氧气储存罐，箱体内还设有氧浓度传感器，箱体下方设有真空泵，真空泵与箱体内部连通，箱体内还设有可转
动的转杆，转杆上套有骨架环装置。
[0007]优选的方案中，骨架环装置包括薄环，薄环两侧分别设有第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板可与薄环分离，薄环沿周向设有多个透气孔，薄环内侧沿周向设有多个连接槽，多个透气孔通过连接槽连通，连接槽两端设在薄环端面。
[0008]优选的方案中，骨架环装置还包括第一支撑体和第二支撑体，第一侧板设有第一支撑体侧面，第二侧板设在第二支撑体侧面，第一支撑体侧面沿周向设有多个第一间隔柱，第二支撑体侧面沿周向设有多个第二间隔柱，多个第一间隔柱和多个第二间隔柱交错插接组成支撑柱体，支撑柱体与薄环内侧面套接。
[0009]优选的方案中，第一支撑体设有插销，插销穿过第二支撑体，第二支撑体远离第一支撑体的一侧设有锁帽装置，锁帽装置与插销端部套接以连接第一支撑体和第二支撑体。
[0010]优选的方案中，锁帽装置内设有滑动槽，滑动槽内设有可滑动的滑动套，滑动套两端设有磁环，滑动槽内设有弹簧，弹簧一端抵靠滑动槽底端，弹簧另一端抵靠滑动套，锁帽装置内设有弧形导向结构和多个钢球，插销设有环槽，滑动槽挤压滑动套以推动钢球，钢球沿锁帽装置内壁滚动并经过弧形导向结构卡在环槽处，还设有可移动的磁吸帽，磁吸帽用于吸附滑动套以解锁锁帽装置。
[0011]优选的方案中，转杆端部设有端套，端套内设有气腔，气腔内设有可滑动的滑塞，端套侧壁沿周向设有多个顶片，顶片设有导向柱，滑塞设有楔形面，导向柱一端与楔形面接触。
[0012]优选的方案中，转杆上套有可滑动的横移套，磁吸帽与横移套连接，锁帽装置设在横移套端部，横移套上还设有第二磁板，第二磁板用于吸附第二支撑体或第二侧板。
[0013]优选的方案中，骨架环装置远离第二磁板的一侧设有可直线移动的第一磁板，第一磁板用于吸附第一支撑体或第一侧板。
[0014]优选的方案中，箱体内设有第二立板，第二立板上设有多个转杆，第二立板一侧设有驱动电机，还设有同步带装置，驱动电机通过同步带装置驱动各转杆同步转动。
[0015]包括有氧固化方法，包括封闭的箱体，箱体内设有紫外灯和氧浓度传感器；对绕制的光纤环外表面进行预固化；拆除光纤环侧挡板；将裸环放入箱体中；向箱体内输入氧气，通过氧浓度传感器监测氧气浓度，到达设置浓度后自动关闭氧气控制阀；打开紫外灯，进行紫外有氧固化。
[0016]本专利技术的有益效果为：光纤环侧面紧贴可脱离骨架侧壁，接触氧气，属于有氧固化，不会造成粘环面固化度高，提高了装配后的陀螺性能；采用预固化加有氧固化的方式，并且光纤环处于无骨架状态，可有效降低内应力；优选方案中，紫外固化箱箱体内部可设置多个转杆，一次可固化多个光纤环，并且采用自动脱骨架的方式，简化了装夹次数，在紫外固化箱内完成预固化和完全固化过程，简化工艺，提高了自动化程度。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0018]图1是本专利技术的外部示意图。
[0019]图2是本专利技术的箱体内装置示意图。
[0020]图3是本专利技术的锁帽装置状态图一。
[0021]图4是本专利技术的锁帽装置状态图二。
[0022]图5是本专利技术的端套应用实施示意图一。
[0023]图6是本专利技术的端套应用实施示意图二。
[0024]图7是本专利技术的顶片布置示意图。
[0025]图8是本专利技术的转杆驱动示意图。
[0026]图9是本专利技术的骨架环装置剖视图。
[0027]图10是本专利技术的骨架环装置爆炸图。
[0028]图11是本专利技术的薄环结构图。
[0029]图12是本专利技术的测试连接图。
[0030]图13是本专利技术的有氧固化光纤环测试曲线图。
[0031]图14是传统无氧固化光纤环测试曲线图。
[0032]图中：紫外灯1；骨架环装置2；薄环201；第一支撑体202；第二支撑体203；第一侧板204；第二侧板205；锁帽装置206；钢球207；滑动套208；滑动槽209；弹簧210；插销211；环槽212；透气孔213；连接槽214；第一间隔柱215；第二间隔柱216本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光纤环有氧固化装置，其特征是：包括封闭的箱体（9），箱体（9）内顶端设有紫外灯（1），箱体（9）一侧设有与箱体（9）内部连通的氧气储存罐（7），箱体（9）内还设有氧浓度传感器（8），箱体（9）下方设有真空泵（10），真空泵（10）与箱体（9）内部连通，箱体（9）内还设有可转动的转杆（301），转杆（301）用于套接骨架环装置（2）。2.根据权利要求1所述光纤环有氧固化装置，其特征是：骨架环装置（2）包括薄环（201），薄环（201）两侧分别设有第一侧板（204）和第二侧板（205），第一侧板（204）和第二侧板（205）可与薄环（201）分离，薄环（201）沿周向设有多个透气孔（213），薄环（201）内侧沿周向设有多个连接槽（214），多个透气孔（213）通过连接槽（214）连通，连接槽（214）两端设在薄环（201）端面。3.根据权利要求2所述光纤环有氧固化装置，其特征是：骨架环装置（2）还包括第一支撑体（202）和第二支撑体（203），第一侧板（204）设有第一支撑体（202）侧面，第二侧板（205）设在第二支撑体（203）侧面，第一支撑体（202）侧面沿周向设有多个第一间隔柱（215），第二支撑体（203）侧面沿周向设有多个第二间隔柱（216），多个第一间隔柱（215）和多个第二间隔柱（216）交错插接组成支撑柱体，支撑柱体与薄环（201）内侧面套接。4.根据权利要求3所述光纤环有氧固化装置，其特征是：第一支撑体（202）设有插销（211），插销（211）穿过第二支撑体（203），第二支撑体（203）远离第一支撑体（202）的一侧设有锁帽装置（206），锁帽装置（206）与插销（211）端部套接以连接第一支撑体（202）和第二支撑体（203）。5.根据权利要求4所述光纤环有氧固化装置，其特征是：锁帽装置（206）内设有滑动槽（209），滑动槽（209）内设有可滑动的滑动套（208），滑动套（208）两端设有磁环，滑动槽（209）内设有弹簧（210），弹簧（210）一端抵靠滑动槽（209）底端，弹簧（210）另一端抵靠滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭冲，何元兵，陈希，辛明玺，余晓梦，皮亚斌，
申请(专利权)人：武汉长盈通光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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