一种直观观测流场形式的透明陀螺模拟试验器的制作方法

本实用新型涉及陀螺仪技术领域，尤其是一种直观观测流场形式的透明陀螺模拟试验器。

背景技术：

陀螺仪作为惯性导航系统中最为核心的惯性器件，在航空航天、航海等诸多军民领域被广泛地应用。然而近些年来一款三浮陀螺仪出现一个不可攻克的顽疾，即不绝缘问题。经过相关专家分析，认为是陀螺仪内部流体中的多余物以及止挡销变形引起的。

传统的陀螺仪无法人为观测内部流体的运动形式及多余物分布形式，并且受制于内部空间限制也无法检测止挡变形量。要解决这类问题，一般采用相关仿真软件进行仿真模拟，但陀螺仪内部的流体属于不可压缩的粘性液体，仿真结果偏差无法估计，并且仿真模型需要进行简化，与真实结构偏差较大。

因此若要进行陀螺仪内部流体运动规律、多余物分布形式及止挡变形量观测，需要设计全新的陀螺仪结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种直观观测流场形式的透明陀螺模拟试验器。本试验器可以用来进行陀螺仪内部流体运动形式、多余物分布形式的直观观测以及止挡销变形量的检测。

本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的：

一种直观观测流场形式的透明陀螺模拟试验器，其特征在于：包括法兰座、右端盖、玻璃筒、特制浮子、螺钉、止挡销、玻璃绝缘子、波纹管部件、左端盖和灌油嘴，法兰座的上端安装右端盖，该右端盖上安装玻璃筒，右端盖和玻璃筒形成腔室，右端盖上安装一个与该腔室连通的灌油嘴；

特制浮子的下端安装在右端盖上，且该特制浮子位于腔室内，在特制浮子的上端用螺钉安装止挡销，该止挡销为多个，每个止挡销相同位置均粘贴应变片；在特制浮子上方的玻璃筒上安装左端盖，该左端盖上制出竖直通孔，止挡销的上端位于该竖直通孔内；在左端盖上方的玻璃筒上安装波纹管部件，该波纹管部件上粘接玻璃绝缘子。

而且，所述的止挡销为四个，其沿圆周方向均布设置。

而且，在特制陀螺试验器总装之前，先利用高精度应变片组成桥路，并将应变片贴在特制浮子四个止挡销相同位置上。

而且，所述的特制浮子是内部没有马达的浮子简化模型。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型采用玻璃筒替代金属壳体，并利用专用示踪粒子结合片激光光源，因此可以快速、直观观测流体运动规律及多余物分布形式。

2、本实用新型设计特制浮子结构，在特制浮子上端沿周向安装四个止挡销，并利用高精度应变片组成测试桥路对止挡变形量进行测量。此结构设计可以有效地进行止挡销变形量的检测。

3、与应用相关软件仿真模拟流场相比，本实用新型设计合理、结构简单、使用方便，可以大大降低费用，并解决了传统陀螺仪内部流场无法检测以及应用仿真手段进行流场模拟结果偏差无法估计的难题。

4、本实用新型提出的透明陀螺仪模拟试验器结构，采用特制的玻璃筒作为陀螺仪外壳体，克服了传统金属壳体陀螺仪内部流场不可视的困境。同时采用特制浮子，克服了传统陀螺仪结构止挡销变形量无法测量的困境。

5、本新型直观观测流场形式的透明陀螺模拟试验器结构在国内是首次提出。已在试验中直接观测到了流场的运动规律、多余物的最终分布形式以及止挡销的变形量。其中止挡销的变形量在0.1mm左右，为解决三浮陀螺仪绝缘问题提供了重要判据。

附图说明

图1为特制陀螺试验器装配总图。

图中标记为：1、法兰座；2、右端盖；3、玻璃筒；4、特制浮子；5、螺钉；6、止挡销；7、玻璃绝缘子；8、波纹管部件；9、左端盖；10、灌油嘴。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本实用新型的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种直观观测流场形式的透明陀螺模拟试验器，包括法兰座1、右端盖2、玻璃筒3、特制浮子4、螺钉5、止挡销6、玻璃绝缘子7、波纹管部件8、左端盖9和灌油嘴10。

法兰座的上端胶结安装右端盖，该右端盖上胶结安装玻璃筒，该玻璃筒为透明的，右端盖和玻璃筒形成腔室，右端盖上安装一个与该腔室连通的灌油嘴。

特制浮子有别于真实陀螺浮子，特制浮子内部没有马达，整个模型只是陀螺浮子的简化模型。特制浮子的下端安装在右端盖上，且特制浮子位于腔室内，在特制浮子的上端用螺钉通过螺纹安装多个止挡销，该止挡销通常为四个，其沿圆周方向均布设置，每个止挡销相同位置均粘贴应变片。在特制浮子上方的玻璃筒上安装左端盖，该左端盖上制出竖直通孔，止挡销的上端位于该竖直通孔内。在左端盖上方的玻璃筒上粘接安装波纹管部件，该波纹管部件上粘接玻璃绝缘子。

在特制陀螺试验器总装之前，先利用高精度应变片组成桥路，并将应变片贴在特制浮子四个止挡销相同位置上。通过高精度应变片组成的测量桥路，可以准确地测量出止挡的变形量。

在灌油之前预先在右端盖处人为施放一些多余物颗粒和专用示踪粒子。通过灌油嘴对特制陀螺试验器进行灌油。利用特制加热工装，对特制陀螺试验器进行加温。待温度加热至指定温度，结合片激光光源可以实现直接观测内部流场及多余物最终的分布形式。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。因此，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。