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专利名称：三轴光纤陀螺连续测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型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。
背景技术：
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。

实用新型内容针对现有技术中光纤陀螺测量装置的上述不足，本实用新型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。 本实用新型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，本实用新型具有以下优点 本实用新型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。

图1为本实用新型测量装置的上部结构剖视图；[0014] 图2为本实用新型测量装置的下部结构剖视图；[0015] 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
对本实用新型作进一步说明。 如图1、图2所示，本实用新型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，本实用新型将步进电机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。[0023] 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。 本实用新型的另一实施例，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并伸入后减震座5的内腔，此时，下减震器4对
探测组件起减震保护作用，其工作过程与图2中所采用的液压式减震器相同。 本实用新型所公开的技术方案不仅仅限于实施例本身，本领域的普通技术人员如
果根据本实用新型所述的技术方案所作出的修改或等同替换，例如将本实用新型中的减震
器改为其他类型的减震装置，这都应该涵盖在本实用新型的权利要求书所保护的技术方案之内。
权利要求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。
2. 根据权利要求1所述的三轴光纤陀螺连续测量装置，其特征在于，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。
3. 根据权利要求1所述的三轴光纤陀螺连续测量装置，其特征在于，所述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° 。
4. 根据权利要求2所述的三轴光纤陀螺连续测量装置，其特征在于，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)的底端安装在锁紧罗盘(2) 上，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。
5. 根据权利要求2所述的三轴光纤陀螺连续测量装置，其特征在于，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，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。
6. 根据权利要求2所述的三轴光纤陀螺连续测量装置，其特征在于，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)安装在锁紧罗盘(2)上，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。
专利摘要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。
文档编号G01C19/72GK201463894SQ20092012866
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者赵巧宏 申请人:赵巧宏