[发明专利]一种便携式相对重力仪的恒温系统

说明书

本发明涉及一种便携式相对重力仪的恒温系统，特点为：第一路恒温结构包括重力敏感器外壳、紧粘贴于该外壳外的第一路加热膜带、紧包裹于第一路加热膜带外围的第一路气凝胶隔热层及两个第一热敏电阻构成；第三路恒温结构包括紧贴于电路板安装壳外围的第三路加热膜带、紧包裹于第三路加热膜带外围的第三路气凝胶隔热层及第三路热敏电阻构成；第二路恒温结构包括紧贴于第一和第二气凝胶隔热层的铝屏蔽圆柱薄筒、紧贴于铝屏蔽圆柱薄筒外围的第二路加热膜带、紧包裹于第二路加热膜带外围的第二路气凝胶隔热层和第二路热敏电阻构成；重力敏感器外壳的上下端及外侧四周均与重力仪外框架通过轻型减振器连接。本系统具有低功耗和恒温效果好的优点。

技术领域

本发明属于恒温结构技术领域，涉及重力仪的恒温技术，特别涉及一种便携式相对重力仪的恒温系统。

背景技术

便携式相对重力仪是一种高精度重力测量的精密仪器，由金属零长弹簧或石英零长弹簧、高精度传感器以及力发生器等核心部件组成，一般要求重力测量精度优于。但由于零长弹簧重力敏感器存在不可消除的温度属性，其温度效应严重影响重力测量精度。自研的零长弹簧重力敏感器要求其工作核心区域温度稳定性优于0.001℃才能满足重力测量精度优于。故需要针对重力仪可移动、便携式的特性，设计一种轻量化高精度的恒温系统，满足在-25℃~+40℃外界环境变温下，实现恒温系统低功耗、高稳定性的工作要求。

为解决这一问题，需要设计一种轻量化高稳定性的相对重力仪恒温系统，满足便携式重力仪低功耗、重量轻和高稳定性的要求。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种低功耗、可实现较好的恒温效果的便携式相对重力仪系统。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种便携式相对重力仪的恒温系统，其特征在于：包括第一路恒温结构、第二路恒温结构、第三路恒温结构、轻型减振器和重力仪外框架；

所述第一路恒温结构包括重力敏感器外壳、第一路加热膜带、第一路热敏电阻、第一路气凝胶隔热层；重力敏感器外壳为密封空心圆柱筒结构，由圆柱筒体和上下密封盖构成；第一路加热膜带均匀紧粘贴于重力敏感器外壳外围，第一路气凝胶隔热层紧包裹于第一路加热膜带的外围，第一路热敏电阻有两个，一个第一路热敏电阻悬固于重力敏感器外壳内腔的中心部位，另一个第一路热敏电阻紧贴于重力敏感器外壳的内壁上；

所述第三路恒温结构包括第三路加热膜带、第三路热敏电阻、第三路气凝胶隔热层；第三路加热膜带均匀紧贴于上密封盖上方的电路板安装壳的外围，第三路气凝胶隔热层紧包裹于第三路加热膜带的外围；第三路热敏电阻紧贴于电路板安装壳的内壁上；

所述第二路恒温结构包括铝屏蔽圆柱薄筒、第二路加热膜带、第二路热敏电阻、第二路气凝胶隔热层；第二路恒温结构整体包裹于第一路恒温结构和第三路恒温结构的外围，所述铝屏蔽圆柱薄筒紧贴于第一路气凝胶保温层和第三路气凝胶保温层的外围，第二路加热膜带紧贴于铝屏蔽圆柱薄筒的外围，第二路气凝胶隔热层紧包裹于第二路加热膜带外围，第二路热敏电阻紧贴于第二路气凝胶保温层内壁上；

所述第一路加热膜带、第二路加热膜带和第三路加热膜带分别连接于第一路恒温控制电路、第二路恒温控制电路和第三路恒温控制电路中；

所述第一路恒温结构、第二路恒温结构、第三路恒温结构设置于重力仪外框架内部，所述重力敏感器外壳的上下端及外侧四周均与重力仪外框架通过轻型减振器连接。

进一步的：所述第一路恒温控制电路采用惠斯通桥路实现温度-电压值的测量，经过精密运算放大器构成的缓冲电路后，输入至24位高精度A/D转换器进行采样，再将采样数据输送至ARM处理器处理及控制算法运算，ARM处理器根据控制律输出的PWM波经光耦隔离和半桥驱动器控制第一路加热膜带加热。