一种测斜用微小型光纤陀螺仪的制作方法

本发明涉及一种光纤陀螺仪，具体为一种测斜用微小型光纤陀螺仪。

背景技术：

陀螺仪即旋转指示器，是指敏感角速率和角偏差的一种传感器，光纤陀螺仪是广义上的陀螺仪，是根据近代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器，纤陀螺是一种可用于测斜仪的光纤传感器，光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克效应，萨格纳克效应是相对惯性空间转动的闭环光路中所传播光的一种普遍的相关效应，即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相等的光，以相反的方向进行传播，最后汇合到同一探测点。

目前，作为光纤陀螺测斜仪的核心元件，现有的测斜用光纤陀螺仪结构设计不够合理，体积大，组装繁琐，装配流程多，难度高，在使用过程中如何解决光纤陀螺仪的故障率高，制造维修复杂等问题。因此我们对此做出改进，提出一种测斜用微小型光纤陀螺仪。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种测斜用微小型光纤陀螺仪，包括陀螺本体，所述陀螺本体的上方设置有陀螺端盖，所述陀螺本体的下方设置有陀螺端部接头，所述陀螺本体的外表面设置有陀螺密封管，所述陀螺本体的外侧设置有走线槽，所述陀螺本体的内部安装有陀螺主控板、探测器、测斜用光纤陀螺光路模块外罩、测斜用光纤陀螺光路模块底座、光源驱动板和sld光源；

还包括测斜用光纤陀螺光路模块组件和螺钉，所述测斜用光纤陀螺光路模块组件采用抽屉式嵌入陀螺本体中，所述测斜用光纤陀螺光路模块组件由测斜用光纤陀螺光路模块外罩、测斜用光纤陀螺光路模块底座、光纤环、耦合器和波导共同组成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述陀螺主控板与探测器电路连接，所述光源驱动板与sld光源电路连接，所述sld光源通过螺钉固定在陀螺本体上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述陀螺本体采用密度较低的铝合金材料制成，所述陀螺端部接头和陀螺密封管均采用不锈钢材料制成，所述陀螺端部接头和陀螺密封管通过激光焊接成一体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述光纤环通过测斜用光纤陀螺模块外罩和光纤陀螺模块底座进行了磁屏蔽或激光焊接的密封处理。

作为本发明的一种优选技术方案，所述sld光源通过螺钉固定在陀螺本体后端专用的槽内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述探测器及外放电路与陀螺主控板进行组合，所述光源驱动板安装位置设置在陀螺主控板的下方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述光纤环设置在测斜用光纤陀螺光路模块外罩内，所述耦合器、波导均设置在测斜用光纤陀螺光路模块底座内，且测斜用光纤陀螺光路模块底座内设置有盘纤空间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述走线槽布置在陀螺本体外侧，所述走线槽的宽为2-5mm，所述走线槽的深度大于3mm。

本发明的有益效果是：该种测斜用微小型光纤陀螺仪，采用测斜用光纤陀螺内部空间模块化连贯式的布局设计，使测斜用光纤陀螺变得更加紧凑，节省了其安装空间，压缩了陀螺整体尺寸，且结构件加工难度小，成本低，运用不同腔段抽屉式安装方式提高了陀螺对复杂磁场，变温环境的适应性，使陀螺输出更稳定可靠，且减少装配流程，降低装配难度，陀螺振动性能更加出色。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种测斜用微小型光纤陀螺仪的结构示意图；

图2是本发明一种测斜用微小型光纤陀螺仪的剖视结构示意图；

图3是本发明一种测斜用微小型光纤陀螺仪的陀螺主控板和光源驱动板的结构示意图；

图4是本发明一种测斜用微小型光纤陀螺仪的测斜用光纤陀螺光路模块外罩和测斜用光纤陀螺光路模块底座的结构示意图。

图中：1、陀螺本体；2、陀螺端盖；3、陀螺端部接头；4、陀螺密封管；5、测斜用光纤陀螺光路模块外罩；6、测斜用光纤陀螺光路模块底座；7、陀螺主控板；8、光源驱动板；9、螺钉；10、sld光源；11、探测器；12、光纤环；13、走线槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-4所示，本发明一种测斜用微小型光纤陀螺仪，包括陀螺本体1，陀螺本体1的上方设置有陀螺端盖2，陀螺本体1的下方设置有陀螺端部接头3，陀螺本体1的外表面设置有陀螺密封管4，陀螺本体1的外侧设置有走线槽13，陀螺本体1的内部安装有陀螺主控板7、探测器11、测斜用光纤陀螺光路模块外罩5、测斜用光纤陀螺光路模块底座6、光源驱动板8和sld光源10；

还包括测斜用光纤陀螺光路模块组件和螺钉9，测斜用光纤陀螺光路模块组件采用抽屉式嵌入陀螺本体1中，测斜用光纤陀螺光路模块组件由测斜用光纤陀螺光路模块外罩5、测斜用光纤陀螺光路模块底座6、光纤环12、耦合器和波导共同组成。

其中，陀螺主控板7与探测器11电路连接，光源驱动板8与sld光源10电路连接，sld光源10通过螺钉9固定在陀螺本体1上。

其中，陀螺本体1采用密度较低的铝合金材料制成，的陀螺端部接头3和陀螺密封管4均采用不锈钢材料制成，陀螺端部接头3和陀螺密封管4通过激光焊接成一体，保证光纤陀螺整体密封性，提高可靠性，并且可以有效提高整个光纤陀螺的质量。

其中，光纤环12通过测斜用光纤陀螺模块外罩5和光纤陀螺模块底座6进行了磁屏蔽或激光焊接的密封处理，能够减少磁场和温度变化给光纤环12带来的非互易性误差，提高该陀螺仪的精度。

其中，sld光源10通过螺钉9固定在陀螺本体1后端专用的槽内，使得sld光源10所产生的热量通过陀螺本体1传导到陀螺安装平台上，使陀螺本体1内部环境保持相对稳定。

其中，探测器11及外放电路与陀螺主控板7进行组合，光源驱动板8安装位置设置在陀螺主控板7的下方，保证在陀螺本体1同一腔段中，这样在保证陀螺本体1结构强度的条件下减少了电路板对陀螺空间的浪费，有利于实现光纤陀螺的小型化。

其中，光纤环12设置在测斜用光纤陀螺光路模块外罩5内，耦合器、波导均设置在测斜用光纤陀螺光路模块底座6内，且测斜用光纤陀螺光路模块底座6内设置有盘纤空间，通过使用测斜用光纤陀螺光路模块组件能够将陀螺的装配过程进行分割，减少装配流程，降低装配难度，提高可靠性。

其中，走线槽13布置在陀螺本体1外侧，走线槽13的宽为2-5mm，走线槽13的深度大于3mm，通过走线槽13能够连通各个腔段，可保护各个光学器件尾纤及电路板电线，避免外力损坏，提高陀螺稳定性和可靠性。

工作时，将陀螺端部接头3和陀螺密封管4通过激光焊接成一体，然后将测斜用光纤陀螺光路模块组件固定在陀螺本体1上，探测器11先与陀螺主控板7组成整体通过螺栓固定在陀螺本体1上，sld光源10也先通过螺钉9固定在陀螺本体1上，再经过光学器件精确比点后进行整个光路的熔接，多余光纤全部盘在测斜用光纤陀螺光路模块组件盘纤空间内和埋设在走线槽13中，然后连接陀螺主控板7和光源驱动板8，最后通过螺栓在陀螺本体1两端固定陀螺端盖2和陀螺端部接头3与陀螺密封管4组合体，即完成整个测斜用光纤陀螺仪的组装；

该种测斜用微小型光纤陀螺仪，采用测斜用光纤陀螺内部空间模块化连贯式的布局设计，使测斜用光纤陀螺变得更加紧凑，节省了其安装空间，压缩了陀螺整体尺寸，且结构件加工难度小，成本低，运用不同腔段抽屉式安装方式提高了陀螺对复杂磁场，变温环境的适应性，使陀螺输出更稳定可靠，且减少装配流程，降低装配难度，陀螺振动性能更加出色，通过将sld光源10与其他光学器件进行了分离，使其所产生的热量通过陀螺本体1传导到陀螺安装平台上，使陀螺内部环境保持相对稳定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。