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三轴光纤陀螺连续测量装置制造方法及图纸

技术编号:5043918 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
三轴光纤陀螺连续测量装置,包括设置在一体化外筒内的探测组件,所述探测组件由步进电机和光纤陀螺组成,步进电机与光纤陀螺连接,步进电机带动光纤陀螺转动,在外筒的底端连接有锁紧罗盘;在外筒内还设置有减震器,所述减震器与探测组件固定连接;在步进电机的控制端连接有光电编码器,所述光电编码器可精确控制步进电机的转动角度。通过设置减震器,能够较好的保护装置内部的组件不因强烈的碰撞或震动而造成损坏,同时采用光电编码器控制步进电机的转动角度,使得装置能够实现连续测量。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光纤陀螺测量技术,具体涉及一种三轴光纤陀螺连续测量装置
技术介绍
光纤陀螺系统是一个广泛应用于敏感相对于惯性空间角运动的装置。它作为一种重要的惯性敏感器,与机械陀螺相比,具有全固态、对重力不敏感、启动快等优点,并且还具有重量轻、寿命长、成本低的优势,在航空、航天、航海等军用领域及地质、石油勘探等民用领域具有广阔的应用前景。 现目前的光纤陀螺测量装置,主要由光纤陀螺和电机构成,工作时通过电机的旋转来带动光纤陀螺的旋转并进行测量。这种结构的光纤陀螺在测量时,由于电机的旋转无法固定在一个角度范围内,使得光纤陀螺在测量时只能针对一个单独的点,不能进行连续的测量;而且在进行地质、石油勘探等活动时,经常会与周边环境中的硬质物发生碰撞,碰撞容易造成测量装置内部组件松动,更严重的情况下使得设备损坏,无法进行正常的测量,而更换和维修设备的费用又很昂贵,给使用者带来了不便。
技术实现思路
针对现有技术中光纤陀螺测量装置的上述不足,本技术的目的在于提供一种抗震性能良好、可连续测量方位和轨迹的三轴光纤陀螺连续测量装置。 本技术的技术方案三轴光纤陀螺连续测量装置,包括设置在一体化外筒内的探测组件,所述探测组件由步进电机和光纤陀螺组成,步进电机与光纤陀螺连接,步进电机带动光纤陀螺转动,在外筒的底端连接有锁紧罗盘;在外筒内还设置有减震器,所述减震器与探测组件固定连接;在步进电机的控制端连接有光电编码器,所述光电编码器可精确控制步进电机的转动角度。通过设置减震器,能够较好的保护装置内部的组件不因强烈的碰撞或震动而造成损坏,同时采用光电编码器控制步进电机的转动角度,使得装置能够实现连续测量。 进一步,所述减震器包括下减震器和上减震器,其中下减震器与探测组件的下端连接,上减震器安装在探测组件的顶端。通过在上、下两端都加装减震器,使得来自装置上、下两端的冲击力都能被有效的缓解和减弱,从两端对装置都能起到保护作用。 进一步,所述光电编码器将步进电机的转动角度限定为四个象位,即O。 、90° 、180°和270° 。光电编码器控制步进电机在固定角度范围内转动,从而使光纤陀螺能够实现连续测量,极大的提高了光纤陀螺的测量精度。 再进一步,所述下减震器由液压缸、下减震弹簧和下滑杆构成,液压缸的底端安装在锁紧罗盘上,在液压缸的开口处连接有密封盖,下滑杆通过螺钉安装在步进电机的下端,下减震弹簧套在下滑杆上,下滑杆穿过密封盖伸入液压缸的内腔,在下滑杆的底端固定连接有挡块,下滑杆带动挡块在液压缸内滑动。 再进一步,所述上减震器包括陀螺下滑杆和上减震弹簧,陀螺下滑杆通过螺钉固定安装在光纤陀螺的护筒上,上减震弹簧套在陀螺下滑杆上,在外筒的顶端还连接有上接头,在陀螺下滑杆和上接头的外壁上分别设置有密封圈,陀螺下滑杆可在上接头的空腔内滑动。 再进一步,所述下减震器由后减震座、下减震弹簧和下滑杆构成,后减震座安装在锁紧罗盘上,在后减震座的外壁上还设置有密封圈,下滑杆通过螺钉安装在步进电机的下端,下减震弹簧套在下滑杆上,下滑杆可在后减震座的内腔滑动。相对于现有技术,本技术具有以下优点 本技术采用光纤陀螺作用测量装置的核心单元,具有使用寿命长、抗撞击性好、不易损坏的优点,并且在装置内的上、下两端都加装了减震器,能够极大的降低撞击时产生的冲击力,保护装置内的组件不被损坏;同时采用了光电编码器精确控制电机的转动角度,达到了对检测目标连续测量的目的,测量效果具有较大的提升。附图说明图1为本技术测量装置的上部结构剖视图; 图2为本技术测量装置的下部结构剖视图; 图3为图2的另一实施例结构剖视图。 图中,l-外筒,2-锁紧罗盘,3-顶盘,4-下减震器,5-后减震座,6-下减震弹簧,7_下滑杆,S-步进电机,9_上减震器,10-电机连接盘,11-光纤陀螺,12-陀螺轴承套,13-轴承套锁紧盘,14-密封圈,15-陀螺下滑杆,16-销钉,17-上接头,18-密封圈,19-电机套,20-密封圈,21-液压缸,22-密封盖,23-挡块,24-上减震弹簧,25-护筒。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。 如图1、图2所示,本技术的三轴光纤陀螺连续测量装置,包括设置在一体化外筒1内的探测组件,所述探测组件由步进电机8和光纤陀螺11组成,且步进电机8与光纤陀螺11固定连接,步进电机8带动光纤陀螺11转动,在外筒1的底端由下往上依次固定连接有锁紧罗盘2和顶盘3 ;为减小钻孔时震动对测量装置造成的影响,在外筒1内还设置有减震器,所述减震器与探测组件固定连接;同时,为精确控制光纤陀螺的测量方位并实现连续测量,在步进电机8的控制端连接有光电编码器,所述光电编码器可精确控制步进电机8的转动角度。 所述探测组件的步进电机8和光纤陀螺11均为现有技术,步进电机8的输出端通过螺钉与电机连接盘10固定连接,电机连接盘10的另一端固定在光纤陀螺11上。在步进电机8和光纤陀螺11的外壁上还分别设置有起保护作用 电机套19和护筒25。如图2所示,安装时,本技术将步进电机8设置在光纤陀螺11的下端。 所述减震器包括下减震器4和上减震器9,其中下减震器4与探测组件的下端连接,上减震器9安装在探测组件的顶端。 如图1所示,所述上减震器9包括陀螺下滑杆15和上减震弹簧24,陀螺下滑杆15通过螺钉固定安装在光纤陀螺的护筒25上,轴承套锁紧盘13与安装在光纤陀螺11顶部的陀螺轴承套12固定连接,上减震弹簧24套在陀螺下滑杆15上,在外筒1的顶端还连接有上接头17,在陀螺下滑杆15和上接头17的外壁上分别设置有密封圈,陀螺下滑杆15可在上接头17的空腔内滑动。 在陀螺轴承套12内安装有深沟球轴承,深沟球轴承与光纤陀螺11的顶端接触,当光纤陀螺11旋转时,深沟球轴承也发生相对转动,减少了由于旋转所造成的摩擦,同时还能使陀螺轴承套12保持固定。同样的,当上端的冲击力过大时,陀螺下滑杆15压縮上减震弹簧24并伸入上接头17的内腔,此时上减震器9对探测组件起减震保护作用。 如图2所示,所述下减震器4由液压缸21、下减震弹簧6和下滑杆7构成,液压缸21的底端与顶盘3固定连接,在液压缸21的开口处连接有密封盖22,下滑杆7通过螺钉安装在步进电机8的下端,下减震弹簧6套在下滑杆7上,下滑杆7穿过密封盖22伸入液压缸21的内腔,在下滑杆7的底端固定连接有挡块23,下滑杆7带动挡块23在液压缸21内滑动。 当探测组件工作时,由步进电机8带动光纤陀螺11旋转,在步进电机内设置的光电编码器将步进电机8的转动角度固定为四个象位,即0。 、90° 、180°和270° ,从而能够使光纤陀螺11连续测量方位和轨迹,同时,光电编码器将电机的转动角度信号输出并反作用于电机的控制装置,使得光纤陀螺能够连续准确测量相关的数据。 本技术的另一实施例,如图3所示,所述下减震器4由后减震座5、下减震弹簧6和下滑杆7构成,后减震座5与顶盘3固定连接,在后减震座5的外壁上还设置有密封圈20,下滑杆7通过螺钉安装在步进电机8的下端,下减震弹簧6套在下滑杆7上,下滑杆7可在后减震座5的内腔滑动。测量装置运动时,下滑杆7与步进电机8同步运动,当受到较大的冲击力时,下滑杆7压縮下减震弹簧6本文档来自技高网...

【技术保护点】
三轴光纤陀螺连续测量装置,包括设置在一体化外筒(1)内的探测组件,所述探测组件由步进电机(8)和光纤陀螺(11)组成,步进电机(8)与光纤陀螺(11)连接,步进电机(8)带动光纤陀螺(11)转动,在外筒(1)的底端连接有锁紧罗盘(2);其特征在于,在外筒(1)内还设置有减震器,所述减震器与探测组件固定连接;在步进电机(8)的控制端连接有光电编码器,所述光电编码器可精确控制步进电机(8)的转动角度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵巧宏
申请(专利权)人:赵巧宏
类型:实用新型
国别省市:85[中国|重庆]

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