[发明专利]三轴高低温速率转台

说明书

技术领域

本发明属于陀螺标定设备，具体属于一种能够应用于高低温范围内的三轴高低温速率转台。

背景技术

目前国内和从国外进口的高低温环境下标定三轴陀螺的转台形式一般为下列几种形式；一、两轴或三轴转台，温箱套装在滚转轴工作台上，由于温箱腔体尺寸和重量，不仅造成整个转台的方位、俯仰和滚转的框架尺寸需要扩张的很大，框架转动惯量很大也对每个轴电机输出力矩要求很高，因而造成大多数转台结构的方位、俯仰框采用机械手动方式，采用电控方式的安全性也不高，从而造成转台成本高，测试效率低。二、单轴转台，温箱腔体套装在工作台上，测试陀螺每个指向都需进行一次升降温过程，改变指向需要温箱回到常温下手动翻转装卡产品，测试陀螺三个敏感方向需要三个升降温过程，造成测试效率低下，并且陀螺测回时间过长使得不能在同一条件下标定三轴陀螺的三个敏感方向指标，造成测试数据的不准确性。三、采用常温转台，产品在温箱内恒温一段时间后迅速拿出放在保温盒内再安装在上转台测试，此方式测试更为麻烦，首先产品出温箱后温度不能保持恒定，对于长时间测量温度变化大时需要重新定温；其次温箱在低温状态下开门，由于高低温控制对流温箱会严重结霜，产品同样也会结霜凝水，存在损毁产品的危险，对测试带来更多的不确定性。

关于对在高低温环境下对惯性陀螺精度指标标定的转台，采用外中内框(即方位、俯仰和滚转框架)置于温箱内的结构形式，目前尚未见相应产品和报道。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种能够应用于高低温范围内的、能够同时对陀螺进行三个方向测试的三轴高低温速率转台，该转台对电机力矩要求低，测试效率高。

本发明的技术方案如下：

一种三轴高低温速率转台，包括转台基座，外框、中框、内框及外框驱动轴、中框驱动轴、内框驱动轴、外框驱动电机、中框驱动电机、内框驱动电机，外框为U形结构，外框驱动轴安装在转台基座内；其中：它还包括一个温箱，外框、中框、内框安装在温箱内部，温箱底板上开有容许外框驱动轴穿过的轴孔；中框和内框为标准正圆环形；温箱壁上设有玻璃窗；所述的外框、中框、内框均为中空结构，各包括腔壁和腔壁围成的腔体，外框驱动轴、中框驱动轴、内框驱动轴均为中空轴，电源和信号电缆位于外框、中框、内框及外框驱动轴、中框驱动轴、内框驱动轴的腔体内。

上述技术方案所述的外框驱动轴穿过轴孔的部分设有大理石隔热层。

上述技术方案所述的轴孔壁上围有一层毛毡。

上述技术方案所述的所述的玻璃窗上加装有多层玻璃，各层玻璃之间设有加热电阻丝。

上述技术方案所述的外框驱动轴上安装有外框测角码盘和外框测速机，中框驱动轴上安装有中框测角码盘和中框测速机，内框驱动轴上安装有内框测角码盘和内框测速机。

上述技术方案所述的外框驱动轴位于温箱底板和基座间的部分从上导下依次套接有环形导流板和阻水环。

上述技术方案所述的外框驱动轴腔底部设有导电滑环，中框测速机、中框测角码盘、内框测速机、内框测角码盘的前置放大器位于大理石隔热层下的外框驱动轴腔内。

本发明的优点在于：

1.将转台的外框、中框、内框置于温箱之中，能够同时对陀螺的三个方向在高低温环境下进行标定，测试效率高，转台的体积小，重量轻，对电机的力矩要求低，同时，由于中框、内框全部为正圆环形，具有很好的对称性，大大减少由于高低温下材料的热胀冷缩引起的框架和轴系变形，从而提高三轴高低温转台中框和内框回转精度、相互垂直度、位置定位精度，提高了标定的准确性，同时在温箱上开有玻璃窗，在不影响温箱内环境的前提下使得了标定时，标定用的自准直激光管输出的平行光能够很好照射到转台内框的镜子上，为转台标定计量仪器提供透光通道，又避免了直接开孔造成温箱内外气流直接交换出现低温下会产生雾化或凝水影响光路传输质量；

2.外框驱动轴通过温箱底板开孔穿过温箱，并采用大理石作为隔热层，减少了外框驱动轴的导热，有助于提高测量的精确度；

3.温箱底板的开孔周围粘贴毛毡，和外框驱动轴形成很小的间隙，在大大减小温箱腔内和外界环境对流的同时，基本消除了由于对流造成的温箱内结水凝霜现象，也保证系统外框驱动轴和温箱摩擦很小；

4.在温箱壁上开窗，加装了多层玻璃，并在每层加热，避免了结霜，同时也避免了普通玻璃的光学折射和漫射带来测试误差。

5.外框、中框、内框的驱动轴上安装有测角码盘和测速机，使得转台可以通过控制系统自动控制；