Корпус резонатора лазерного гироскопа

Полезная модель относится к области навигационной техники, а именно к гироскопической аппаратуре миниатюрного исполнения, для контроля ориентации скважин в нефтегазовой промышленности, в навигационных системах самолетов, кораблей, космических аппаратов.
Известен металлический корпус [RU 2344287, Е21В 47/022, G01C 9/00, 09.01.2007], имеющий цилиндрическую конфигурацию с соответствующими установочно-присоединительными элементами, выполненными с возможностью размещения трех герметично встроенных в корпус с последовательным расположением один за другим и непараллельной, в частности ортогональной, ориентацией по отношению друг к другу одноосных твердотельных волновых гироскопа.
Недостатком корпуса является его относительно высокая сложность и то, что он относительно ненадежно защищает гироскопы от вибраций и ударов.
Известен также вакуумируемый металлический корпус [RU 91177, G01N 29/04, 30.09.2009] в виде односекционного монолитного стержня, в посадочных гнездах которого герметично установлены газопоглотитель и три одноосных твердотельных волновых гироскопа.
Недостатком такого корпуса также является его относительно высокая сложность и то, что он относительно ненадежно защищает гироскопы от вибраций и ударов.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является техническое решение [RU 110804, Е21В 47/022, G01C 9/00, 27.11.2011], представляющее собой вакуумируемый металлический корпус, выполненный путем герметичной пайки или лазерной сварки из трех сборочных единиц, включающих корпус с цилиндрическим хвостовиком и вакуумным каналом, несущей рамы с центрирующими поясками и стыковочным фланцем со сквозными отверстиями и цилиндрического стакана, имеющих посадочные гнезда, выполненных с возможностью герметичной установки в них соответственно газопоглотителя, трех одноосных твердотельных волновых гироскопа и электрического разъема.
Недостатком такого корпуса также является его относительно высокая сложность и то, что он относительно ненадежно защищает резонаторы гироскопов от вибраций и ударов.
Такая конструкция не обеспечивает надежную защиту резонаторов гироскопов продольных воздействий и особенно от поворота относительно корпуса при ударах и вибрациях. В результате такого поворота лазерный гироскоп измеряет не вращение объекта, на котором он установлен, а поворот лазерного гироскопа внутри объекта, что вносит большую ошибку, в частности при ударе в 100 g поворот составляет до 5 угловых минут при допуске, обычно, не более 10 угловых секунд.
Приклеивать резонатор к основанию (в посадочные гнезда) нельзя, т.к. из-за разности коэффициентов теплового расширения и неравномерности клеевого слоя при изменении температуры зазор между резонатором и основанием меняется, что меняет положение оси чувствительности резонатора относительно нормали к основанию, что недопустимо. Прикрепить к основанию винтами через сквозные отверстия в резонаторе нельзя, поскольку стекло хрупкое и при ударах и вибрациях в местах прижима винтами стекло будет колоться.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание корпуса, обеспечивающего повышенную вибрационную и ударную защищенность резонатора лазерного гироскопа при эксплуатации в условиях возможных вибраций и ударов.
Требуемый технический результат заключается в повышении вибрационную и ударной защищенности помещенного в корпус резонатора лазерного гироскопа при эксплуатации в условиях возможных вибраций и ударов.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в корпусе резонатора лазерного гироскопа, содержащего несущую раму в виде плоского основания и плоского прижима с размещенными по краям стойками, которые выполнены с возможностью крепления к плоскому основанию с образованием между стойками, плоским основанием и плоским прижимом ниши для размещения резонатора лазерного гироскопа, согласно полезной модели, введена плоская пружина, закрепленная с внутренней стороны плоского прижима для удержания резонатора лазерного гироскопа в нише для его размещения и выполненная с возможностью защиты резонатора лазерного гироскопа от вертикальных вибрационных и ударный воздействий, а также упоры в виде клиньев, каждый из которых закреплен с внутренней стороны верхних частей каждой из стоек и выполнен с возможностью упора в скосы на корпусе резонатора лазерного гироскопа и с возможностью защиты резонатора лазерного гироскопа от поперечных вибрационных и ударных воздействий.
На чертеже представлен корпус резонатора лазерного гироскопа совместно с резонатором лазерного гироскопа:
На фиг. 1: а - общий вид, б - общий вид без плоского прижима, в - общий вид без плоского прижима и плоской пружины, г - фрагмент в разрезе, на фиг. 2 - вид сбоку.
На чертеже обозначены: 1 - плоский прижим, 2 - упоры в виде клиньев, 3 - скосы на корпусе резонатора лазерного гироскопа, 4 - стойки плоского прижима, 5 - плоская пружина, 6 - плоское основание, 7 - опорное кольцо, 8 - корпус резонатора.
Используется корпус резонатора лазерного гироскопа следующим образом.
Защиту резонатора лазерного гироскопа от вертикальных вибрационных и ударный воздействий обеспечивает плоская пружина 5 (выполненная из немагнитного упругого материала, например из БрБ-2), а с целью защиты резонатора лазерного гироскопа от поворота (от поперечных вибрационных и ударных воздействий) используются упоры 2 в виде клиньев, каждый из которых закреплен с внутренней стороны верхних частей стоек 4 и выполнен из цельнотвердого материала, например из дюраля, и внешняя поверхность которого обработана анодным оксидированием. Упоры 2 в виде клиньев упираются в скосы 3 на корпусе резонатора лазерного гироскопа и опираются тыльной стороной на стойки 4 плоского прижима 1. При этом корпус резонатора лазерного гироскопа и упоры 2 в виде клиньев поджимаются плоской пружиной 5 к дюралевому плоскому основанию 6 с возможным использованием дополнительного опорного кольца 7 на корпусе резонатора 8, в которое и будет упираться плоская пружина 5.
Предложенное исполнение корпуса резонатора лазерного гироскопа позволяет помимо существенного снижения влияния поперечных ударных и вибрационных воздействий обеспечить минимальные углы поворота резонатора (~1'') при ударных воздействиях вплоть до 100g. Этим самым обеспечивается достижение требуемого технического результата.