光纤陀螺仪标定平台设计及实施

李建华 陈鹏良

摘 要 通过光纤陀螺仪受环境振源进行调査，针对振源形成处理方案及改进措施。利用检测设备对高稳定带温箱平台进行检测和光纤陀螺仪验证确认。

关键词 振源;减振;隔振;弹性支撑;被动隔振

引言

光纤陀螺仪具有很高的精度和灵敏度，且坚固可靠，不受电磁，震动影响等特点，现代光纤陀螺仪得到了迅速的发展。光纤陀螺仪零漂稳定性是陀螺仪一项重要指标。因此提出建立高稳定性带温箱平台。根据光纤陀螺仪有很高的灵敏度，实际测试环节中环境振源是影响陀螺测试重要来源，为此提出高稳定性带温箱平台具有隔振和减振的特点。对实施场所环境振源进行调査，针对振源形成处理方案。平台实施后，利用陀螺仪测试验证和振动检测。

1环境振源

针对光纤陀螺仪技术要求， 首先要对光纤陀螺仪测试的环境进行调査，包括振源类别、量级、方向和频率范围等项目①。由于光纤陀螺仪自身不产生振动，其受干扰的振源主要来源于外界对支承平台传导的振动。为了减少外界振动对光纤陀螺仪的影响，把隔振基座安装在隔振地基的地基上，使之与周围地表隔离，属于消极隔振，又称被动隔振[1]。调查结果如表1：

2振源处理

建立半地下隔离型的隔振地基与地表隔离（如图1），降低地表振动传导到隔振基础。隔振基础与周围地表隔离采用橡胶隔离;防止隔振基础失效。限制人员行动范围，降低对地表振动;温箱采用分体式设计，降低振动来源;由扰动风循环系统变为平行送风，减低风速;提升风出口设计减少平台受风面;温箱门扣为卡扣式，降低开关门对平台的影响;温箱装调后，见箱体固定于地面，箱体与隔振地基隔离未接触，防止箱体位移影响平台及隔振地基。温箱工作室底面过孔直径80mm，且支柱与温箱壁开孔间隙不小于5mm;在工作室与支柱间的间隙采用隔热布搭盖原理进行防护，阻碍工作室内外空气对流，隔热布直径100mm[2]。

3平台结构

根据隔振体本身的重量和隔振要求，按频率比λ≥2.5～5进行计算，选择减振器型号、装配方式和参量（阻尼系数、刚度）②。平台支架采用钢制结构，设计强度按上限设置，支架与隔振基础地面采用螺栓连接。支撑平台支柱螺杆可微调，起到调节平台水平的作用。支柱5根，平台支柱与支架用螺母连接，通过螺母互锁;余量设计充足，降低其他不确定性因素。平台台面为增加质量和减小形变量，采用大理石作为台面，台面尺寸与温箱工作室四周预留150mm以上间隙，便于装卸和调试，并保证台面处于温场有效工作区。

4平台安装

根据光纤陀螺仪用途，在针对振源分析和结构设计保证。为了改善低频时的隔振效果，利用1mm厚的柔性橡胶垫隔振;支架与地面、支柱与大理石台面均采用薄柔性橡胶垫减振隔离和增大结构之间的接触面。即起到弹性支撑又增大接触面，使支撑平台更稳固。振动检测后，各连接点均涂上玻璃软胶，防止松动和滑动。

支撑平台的支柱与温箱体过空至少保留3～5mm为宜，取消一般用的隔温棉，采用隔热布进行隔温，这样减少温箱振动通过隔温棉振动传递。支柱直接穿过大小不同的双层隔热布，布面与温箱内下底面仅存在微小摩擦。由于温箱箱体内壁采用光面不锈钢，摩擦可忽略不计。通过试验低温时，隔热布与内壁未发生粘接现象。

5振动检测

利用高分辨率振动传感器进行平台振动检测，确认隔振效果。分别对周边设备运转、较近的人员走动、轻推或敲击温箱箱体、温箱工作时等的各种状态进行长时监测。通过布置2只三轴传感器对隔振平台和外界地面进行对比检测，各种状态下隔振平台上振动传感器测试值均小于0.5ug，对比结果确认隔振效果明显。通过光纤陀螺仪零漂稳定性测试验证，周围2米内，有人员快速移动，光纤陀螺仪零位数据有明显变化，人员轻微缓慢移动，光纤陀螺仪数据无明显变化，周围一般振动不影响光纤陀螺仪零位测试;而现有三轴传感器测试的数据无法体现这一显现。通过光纤陀螺仪测试验证，隔振平台隔振效果明显，虽然隔振地基还存在缺陷。通过反复确认，減少该区域人员流动可以消除影响。

6结束语

光纤陀螺仪零位测试平台具有高稳定性和隔振特点。提高隔振平台支撑强度和台体重量是降低振级，起到隔振和减振作用。通过地表隔振，设备与平台之间隔振，温箱内空气循环减振均是被动隔振。

参考文献

[1] 王铁宏.基础隔振技术[J].建筑科学，1990，（3）：75-79.

[2] 九情.隔振设计手册[J].科技信息，1986，（8）：40.

作者简介

李建华（1975-），男，湖北天门，中南民族学院本科毕业，现为贵州航天控制技术有限公司计量技术员，从事电学计量、环境试验设备和惯性测试设备检测及其维护工作。