[发明专利]一种应用于液浮惯性仪表的热扰动抑制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对温度敏感的仪表领域，尤其是一种应用于液浮惯性仪表的热扰动抑制装置。

背景技术

液浮惯性仪表中，由于浮液与浮体比温系数相差较大，温度对浮体的重浮力差有很大影响。外界的温度变化即热扰动会在浮体上产生扰动力矩，进而产生仪表的信号噪声，这对液浮惯性仪表尤其是高精度液浮惯性仪表来说，是非常不利的。

一般情况下，为了实现对热扰动噪声的抑制，主要从信号采集及信号处理角度采取技术措施。该方法增加了系统复杂性的同时，还可能造成信号失真，带来不利影响。目前，上述方法无法完全满足高精度液浮惯性仪表可靠性与精度的双重需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能降低外界热扰动引入的噪声，又不会影响仪表正常工作的适用于对温度敏感的仪表，尤其是适用于液浮惯性仪表的热扰动抑制装置。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种应用于液浮惯性仪表的热扰动抑制装置，其特征在于：包括多个热平滑复合单元，每个热平滑复合单元均由隔热单元和导热单元组成，该隔热单元和导热单元均为圆筒状，且隔热单元与导热单元同轴套装，隔热单元的热阻大于导热单元，隔热单元和导热单元的层厚均小于其宽度和高度。

相邻两个热平滑复合单元的隔热单元和导热单元交替安装。

所述的隔热单元为实心结构。

所述的隔热单元为空心结构，其内腔为一个整体式气腔或者多个分体式气腔，该气腔内充气体或者抽真空，该气体为空气或氮气。

本发明的优点和积极效果是：

1、本装置的可靠性高：本发明为无源结构形式，相比传统复杂结构，本装置的简单结构带来的直接后果就是高的可靠性。

2、本装置的适用性好：本发明中，隔热单元和导热单元的材料选择、结构尺寸设计以及热平滑复合单元的数量N的选择均灵活可变，可根据具体仪表的具体情况进行针对性的设计与调整。

3、本装置的可实现性好：本发明中，热扰动抑制装置结构简单，操作性好，具有很好的可实现性。

4、本装置的热平滑效果显著：通过实体试验验证，本发明可达到很好的热平滑效果。

5、本发明是一种有效、可靠、易于实现的热扰动无源抑制装置，本装置安装于仪表的外表面，沿仪表输出轴向、周向方向热阻极小，沿仪表输出径向方向热阻极大，使得仪表外局部区域散逸热量沿仪表输出轴向、周向方向迅速扩散，沿输出轴径向方向相对无扩散。因此，使用本装置可以减少热扰动，能完全满足高精度液浮惯性仪表可靠性与精度的双重需求。

附图说明

图1是圆筒型热扰动抑制装置结构示意图；

图2是热平滑复合单元热量传导示意图；

图3是隔热单元的典型结构，其中图3a是实心结构的示意图，图3b是整体式气腔的示意图，图3c是多个分体式气腔的示意图。

具体实施方式

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

一种应用于液浮惯性仪表的热扰动抑制装置，包括多个热平滑复合单元，其数量由仪表空间及仪表精度需求决定。每个热平滑复合单元均由隔热单元1和导热单元2组成，该隔热单元和导热单元均为圆筒状，且隔热单元与导热单元同轴套装，相邻两个热平滑复合单元的隔热单元和导热单元交替安装。隔热单元本身自封闭，导热单元本身自封闭。

隔热单元内部结构不限，隔热单元可以为实心结构(如图3a所示)，隔热单元可以为空心结构，其内腔为一个整体式气腔3(如图3b所示)或者多个分体式气腔4(如图3c所示)，气腔内可跟据实际情况充空气、氮气或者抽真空。气腔的数量和形状可根据实际使用情况确定。

隔热单元的热阻远大于导热单元，如隔热单元采用环氧玻璃布板，导热单元采用紫铜。隔热单元的层厚r1和导热单元的层厚r2均远小于其宽度l和高度h，即r1、r2《l、h。本实施例中，r1与r2的值取为0.05mm，h取值80mm，l取值200mm。实际应用中，r1、r2、h、l的具体值可根据具体应用情况确定。

本发明的工作原理为：

本装置安装于仪表的外表面，在A层(即隔热单元)中，热量沿r、l、h方向扩散都很慢，在B层(即导热单元)中，热量沿r、l、h方向迅速扩散。当热量沿r方向进入复合单元时，在隔热单元中受到了抑制，经缓慢扩散，进入导热单元后，热量沿l、h方向毫无阻挡的快速扩散，但沿r方向受到了相邻隔热单元的阻挡，扩散缓慢。以次类推，在N个复合单元构成的热扰动抑制装置中，外界热量沿l、h方向迅速扩散，而沿r方向扩散相对极为缓慢，从而实现对仪表外局部扰动热量的平滑。