[發(fā)明專利]一種提高光纖線圈性能的浸膠裝置及方法

有效

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• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN104990564B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳軍;丁能文;李之鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所11308
• 代理人: 黎昌莉

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種提高光纖線圈性能的浸膠裝置，具體涉及一種提高光纖線圈性能的浸膠裝置及方法。

【背景技術(shù)】

光纖陀螺是一種基于薩格納克效應(yīng)(Sagnac效應(yīng))的角速度光纖傳感器，主要由光路和電路部分組成。光纖線圈是光纖陀螺光路部分的核心器件，其溫度穩(wěn)定性能和抗干擾能力直接影響光纖陀螺的性能。光纖是一種敏感的光路傳遞介質(zhì)，對應(yīng)用的環(huán)境，尤其是溫度和振動環(huán)境非常敏感，微小的溫度變化和振動都會引起光纖內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變形，從而影響光路的傳遞過程，引起光纖線圈非互易相移的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致陀螺輸出信號出現(xiàn)誤差。

光纖陀螺自1976年問世以來，得到了極大的發(fā)展。但是，光纖陀螺在技術(shù)上還存在一系列問題，這些問題影響了光纖陀螺的精度和穩(wěn)定性，進(jìn)而限制了其應(yīng)用的廣泛性。主要包括：

(1)溫度瞬態(tài)的影響。理論上，環(huán)形干涉儀中的兩個(gè)反向傳播光路是等長的，但是這僅在系統(tǒng)不隨時(shí)間變化時(shí)才嚴(yán)格成立。實(shí)驗(yàn)證明，相位誤差以及旋轉(zhuǎn)速率測量值的漂移與溫度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)成正比，這是十分有害的，特別是在預(yù)熱期間。

(2)振動的影響。振動也會對測量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，必須采用適當(dāng)?shù)姆庋b以確保光纖線圈良好的堅(jiān)固性，防止產(chǎn)生不同步振動的現(xiàn)象。

為了提高陀螺的性能，人們提出了各種解決辦法，包括對光纖陀螺組成元器件的改進(jìn)以及用信號處理的方法的改進(jìn)等。這些方法在很大程度上提高了光纖陀螺的精度和穩(wěn)定性能，目前一些發(fā)達(dá)國家如美、日、德、法、意、俄等在光纖陀螺的研究方面取得了較大進(jìn)步，一些中低精度的陀螺已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化，而少數(shù)高精度產(chǎn)品也開始在軍方進(jìn)行裝備調(diào)試。我國光纖陀螺的研究相對起步較晚，但是在廣大科研工作者的努力下，已經(jīng)逐步拉近了與發(fā)達(dá)國家間的差距。國內(nèi)的光纖陀螺研制精度已經(jīng)達(dá)到了慣導(dǎo)系統(tǒng)的中低精度要求，有些技術(shù)甚至達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。但是國內(nèi)的研究仍然大多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，沒有形成產(chǎn)品，距離中高精度的應(yīng)用還有差距。

【發(fā)明內(nèi)容】

針對上述問題，本發(fā)明提供一種提高光纖線圈性能的浸膠裝置及方法，通過將光纖線圈放入真空壓力浸漬罐體中，先抽真空除去線圈內(nèi)部的空氣，再加壓將膠粘劑壓入光纖線圈內(nèi)部，最后采用合理的固化和應(yīng)力釋放工藝條件使線圈內(nèi)部均勻分布的膠粘劑固化成型，得到溫度和振動穩(wěn)定性能優(yōu)良的固化光纖線圈，解決現(xiàn)有技術(shù)中光纖陀螺精度和穩(wěn)定性能的不足。

本發(fā)明提供一種提高光纖線圈性能的浸膠裝置，包括：

用于盛放光纖線圈的浸漬罐體；

抽真空裝置，其包括真空閥、真空泵，所述真空泵設(shè)于浸漬罐體上端，且該真空泵與浸漬罐體通過管道連通，所述真空閥設(shè)于真空泵與浸漬罐體之間；

加壓裝置，其包括加壓閥、空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)設(shè)于浸漬罐體上端，且該加壓閥與浸漬罐體通過管道連通；

所述加膠裝置包括：盛膠容器、吸膠閥，所述盛膠容器設(shè)于浸漬罐體頂端、與浸漬罐體通過管道連接，所述吸膠閥設(shè)于盛膠容器與浸漬罐體之間。

特別的，還包括：最低端與盛膠容器頂端相平齊的攪拌器，該攪拌器與盛膠容器通過管道相連通，所述浸漬罐體的底端設(shè)有循環(huán)泵，該循環(huán)泵與攪拌器通過管道相連通。

本發(fā)明還提供一種提高光纖線圈性能的方法，包括以下步驟：

S1：將光纖線圈放入膠粘劑中進(jìn)行浸泡；

S2：將浸泡后光纖線圈進(jìn)行加熱固化處理；

S3：將固化后的光纖線圈進(jìn)行應(yīng)力釋放處理，獲得高性能的光纖線圈。

特別的，所述步驟S1具體按照以下步驟實(shí)施：

S11：將膠粘劑加入攪拌機(jī)中攪拌10～30min；之后靜置10～20min后放入真空脫泡箱中脫泡10～20min，之后加入浸漬罐體上部的盛膠容器中，放置5～10min等待吸膠；所述攪拌時(shí)間視膠粘劑粘度而定，若攪拌時(shí)間低于10min，則會造成膠黏劑攪拌不均勻，從而影響施膠的均勻性，若攪拌時(shí)間高于30min，則會造成時(shí)間上的浪費(fèi)，從而增加成本；所述脫泡時(shí)間視膠粘劑粘度而定，若脫泡時(shí)低于10min則會使氣泡脫除不盡，從而影響施膠的均勻性，若脫時(shí)間高于20min，則會造成時(shí)間上的浪費(fèi)，從而增加成本；由于膠粘劑在轉(zhuǎn)移過程會混入少量空氣，放置時(shí)間少于5min，則不能使新混入的空氣消去，若放置時(shí)間多于10min，則會造成時(shí)間上的浪費(fèi)，從而增加成本；