光纖陀螺儀標定平臺設計及實施

李建華 陳鵬良

摘 要 通過光纖陀螺儀受環境振源進行調査，針對振源形成處理方案及改進措施。利用檢測設備對高穩定帶溫箱平臺進行檢測和光纖陀螺儀驗證確認。

關鍵詞 振源;減振;隔振;彈性支撐;被動隔振

引言

光纖陀螺儀具有很高的精度和靈敏度，且堅固可靠，不受電磁，震動影響等特點，現代光纖陀螺儀得到了迅速的發展。光纖陀螺儀零漂穩定性是陀螺儀一項重要指標。因此提出建立高穩定性帶溫箱平臺。根據光纖陀螺儀有很高的靈敏度，實際測試環節中環境振源是影響陀螺測試重要來源，為此提出高穩定性帶溫箱平臺具有隔振和減振的特點。對實施場所環境振源進行調査，針對振源形成處理方案。平臺實施后，利用陀螺儀測試驗證和振動檢測。

1環境振源

針對光纖陀螺儀技術要求， 首先要對光纖陀螺儀測試的環境進行調査，包括振源類別、量級、方向和頻率范圍等項目①。由于光纖陀螺儀自身不產生振動，其受干擾的振源主要來源于外界對支承平臺傳導的振動。為了減少外界振動對光纖陀螺儀的影響，把隔振基座安裝在隔振地基的地基上，使之與周圍地表隔離，屬于消極隔振，又稱被動隔振[1]。調查結果如表1：

2振源處理

建立半地下隔離型的隔振地基與地表隔離（如圖1），降低地表振動傳導到隔振基礎。隔振基礎與周圍地表隔離采用橡膠隔離;防止隔振基礎失效。限制人員行動范圍，降低對地表振動;溫箱采用分體式設計，降低振動來源;由擾動風循環系統變為平行送風，減低風速;提升風出口設計減少平臺受風面;溫箱門扣為卡扣式，降低開關門對平臺的影響;溫箱裝調后，見箱體固定于地面，箱體與隔振地基隔離未接觸，防止箱體位移影響平臺及隔振地基。溫箱工作室底面過孔直徑80mm，且支柱與溫箱壁開孔間隙不小于5mm;在工作室與支柱間的間隙采用隔熱布搭蓋原理進行防護，阻礙工作室內外空氣對流，隔熱布直徑100mm[2]。

3平臺結構

根據隔振體本身的重量和隔振要求，按頻率比λ≥2.5～5進行計算，選擇減振器型號、裝配方式和參量（阻尼系數、剛度）②。平臺支架采用鋼制結構，設計強度按上限設置，支架與隔振基礎地面采用螺栓連接。支撐平臺支柱螺桿可微調，起到調節平臺水平的作用。支柱5根，平臺支柱與支架用螺母連接，通過螺母互鎖;余量設計充足，降低其他不確定性因素。平臺臺面為增加質量和減小形變量，采用大理石作為臺面，臺面尺寸與溫箱工作室四周預留150mm以上間隙，便于裝卸和調試，并保證臺面處于溫場有效工作區。

4平臺安裝

根據光纖陀螺儀用途，在針對振源分析和結構設計保證。為了改善低頻時的隔振效果，利用1mm厚的柔性橡膠墊隔振;支架與地面、支柱與大理石臺面均采用薄柔性橡膠墊減振隔離和增大結構之間的接觸面。即起到彈性支撐又增大接觸面，使支撐平臺更穩固。振動檢測后，各連接點均涂上玻璃軟膠，防止松動和滑動。

支撐平臺的支柱與溫箱體過空至少保留3～5mm為宜，取消一般用的隔溫棉，采用隔熱布進行隔溫，這樣減少溫箱振動通過隔溫棉振動傳遞。支柱直接穿過大小不同的雙層隔熱布，布面與溫箱內下底面僅存在微小摩擦。由于溫箱箱體內壁采用光面不銹鋼，摩擦可忽略不計。通過試驗低溫時，隔熱布與內壁未發生粘接現象。

5振動檢測

利用高分辨率振動傳感器進行平臺振動檢測，確認隔振效果。分別對周邊設備運轉、較近的人員走動、輕推或敲擊溫箱箱體、溫箱工作時等的各種狀態進行長時監測。通過布置2只三軸傳感器對隔振平臺和外界地面進行對比檢測，各種狀態下隔振平臺上振動傳感器測試值均小于0.5ug，對比結果確認隔振效果明顯。通過光纖陀螺儀零漂穩定性測試驗證，周圍2米內，有人員快速移動，光纖陀螺儀零位數據有明顯變化，人員輕微緩慢移動，光纖陀螺儀數據無明顯變化，周圍一般振動不影響光纖陀螺儀零位測試;而現有三軸傳感器測試的數據無法體現這一顯現。通過光纖陀螺儀測試驗證，隔振平臺隔振效果明顯，雖然隔振地基還存在缺陷。通過反復確認，減少該區域人員流動可以消除影響。

6結束語

光纖陀螺儀零位測試平臺具有高穩定性和隔振特點。提高隔振平臺支撐強度和臺體重量是降低振級，起到隔振和減振作用。通過地表隔振，設備與平臺之間隔振，溫箱內空氣循環減振均是被動隔振。

參考文獻

[1] 王鐵宏.基礎隔振技術[J].建筑科學，1990，（3）：75-79.

[2] 九情.隔振設計手冊[J].科技信息，1986，（8）：40.

作者簡介

李建華（1975-），男，湖北天門，中南民族學院本科畢業，現為貴州航天控制技術有限公司計量技術員，從事電學計量、環境試驗設備和慣性測試設備檢測及其維護工作。