СПОСОБ ВЫСТАВКИ ИЗОЛИРОВАННОГО ГЕРМОВВОДА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА
METHOD OF DISPLAYING ISOLATED PRESSURE SEAL OF ELECTROSTATIC GYROSCOPE

Предлагаемое изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при изготовлении электростатического гироскопа (ЭСГ).
В большинстве конструкций ЭСГ для снятия с ротора наведенных до его взвешивания электрических зарядов введен изолированный от электродов подвеса заземленный электрод (гермоввод) (см. А.С.Анфиногенов и др. «Потенциал ротора ЭСГ при различных структурах его подвеса», журнал «Гироскопия и навигация», 2003, №3, стр.38). Этот гермоввод должен быть выставлен таким образом, чтобы ротор до взвешивания в положении, когда изолированный гермоввод находится под ротором, ротор лежит на ограничительных вкладышах, изолирующих его от электродов, и ось гермоввода вертикальна, контактировал с гермовводом, а после взвешивания не касался гермоввода. Известная технология выставки гермоввода сводилась к следующим операциям:
- измерялась с высокой точностью цепь истинных размеров внешнего диаметра ротора, внутреннего диаметра полусфер камеры, высот ограничителей;
- производились расчеты требуемой высоты гермоввода;
- на основании результатов измерений и соответствующих расчетов производилось смещение упругого изолированного гермоввода до расчетной величины зазора между ротором и вершиной гермоввода.
Недостатками такой технологии выставки являются сложность, большая длительность процесса и низкая достоверность необходимого положения вершины гермоввода вследствие неизбежного разброса допусков размерной цепи входящих элементов.
Существуют емкостные способы неконтактного измерения зазоров, выступов, толщин (например, реализованные в патентах №1431675, G01B 7/08, Великобритания; №2248488, G01B 7/37, Франция). Так, по патенту Великобритании №1431675, для определения толщины нитей последние проходят через емкостные датчики, а измерение толщины фиксируется соответствующим устройством. По патенту Франции №2248488, принятому за ближайший аналог (прототип) предлагаемого изобретения, определяют емкостным способом плоскостность ажурных анодов для электролитических ячеек, подсоединяя аноды к электрической измерительной схеме.
Однако существующие способы не могут быть применены для выставки вершины гермоввода ЭСГ относительно ротора, т.к. ротор находится в замкнутом объеме (вакуумной камере), и нет возможности подсоединения его к измерительным приборам.
Задача предлагаемого способа состоит в повышении точности выставки изолированного гермоввода. Результат достигается следующим образом: вакуумную камеру ЭСГ с помещенным внутри нее ротором устанавливают в положение, при котором изолированный от электродов гермоввод находится под ротором, а ось гермоввода вертикальна, соединяют в электрическую цепь изолированный гермоввод, один из электродов системы подвеса ротора и измеритель емкости, измеряют емкость цепи, поворачивают камеру на угол, меньший , вокруг оси, перпендикулярной оси изолированного гермоввода, после чего перемещают вершину изолированного гермоввода в положение до скачкообразного изменения емкости между ним и вышеуказанным электродом.
Предлагаемый способ позволяет без усложнения технологического процесса сборки ЭСГ более точно выставлять изолированный гермоввод.
Измерительная схема способа изображена на фиг.1 и 2, где:
1 - вакуумная камера;
2 - упругий изолированный гермоввод;
3 - ротор;
4 - электроды системы подвеса;
5 - измеритель емкости;
6 - ограничители.
Выставка положения изолированного гермоввода производится следующим образом:
вакуумную камеру 1 (фиг.1) устанавливают в положение, при котором гермоввод 2 находится под ротором 3, лежащим на ограничителях 6, и ось А-А гермоввода вертикальна. Соединяют в электрическую цепь изолированный гермоввод 2, один из электродов 4 и измеритель емкости 5. Измеряют емкость цепи, представляющую собой конденсатор ротор-электрод. Затем поворачивают вакуумную камеру 1 вокруг оси, перпендикулярной оси А-А изолированного гермоввода, на угол, не превышающий , перемещают гермоввод 2 до тех пор, пока не произойдет скачкообразного изменения емкости вследствие разрыва контакта гермоввод 2 - ротор 3.
Необходимость выставки вершины гермоввода так, чтобы разрыв контакта происходил при повороте камеры, поясняется фиг.2.
0
0
На фиг.2а изображен взвешенный в вакуумной камере ротор. В этом случае зазор между поверхностью ротора и внутренней поверхностью вакуумной камеры равен δ, и ротор не касается упругого гермоввода. Сигнал на измерителе емкости отсутствует. На фиг.2б изображен невзвешенный ротор. Ротор контактирует с гермовводом, и имеется ненулевой сигнал на измерителе емкости. На фиг.2в изображена вакуумная камера, повернутая вокруг оси, перпендикулярной оси упругого гермоввода, на угол . Ротор не взвешен. Из фиг.2в видно, что если гермоввод выставлен так, что он в этом положении не касается ротора (в этом случае сигнал на измерителе емкости отсутствует), то вершина гермоввода не выступает за размер δ, и поэтому ротор во взвешенном состоянии не будет касаться гермоввода, а в невзвешенном состоянии при положении гермоввода под ротором будет иметь место контакт между ротором и гермовводом.
Реализация этого способа в ЦНИИ «Электроприбор» позволила повысить точность и надежность выставки изолированного гермоввода электростатического гироскопа.
Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности ЭСГ.
В связи с отсутствием сведений о потребностях страны в количестве таких гироскопов экономический эффект изобретения подсчитать не представляется возможным.