Чувствительный элемент гирокомпаса Советский патент 1984 года по МПК G01C19/38 

О) Изобретение относится к гироскоп ческому приборостроению и может быть использовано в гирокомпасах вы сокой точности, например наземных. Известен торсионный гирокомпас, включающий корпус с магнитным экраном и чувствительный элемент с гиро двигатёлем. В этом гирокомпасе используется угломерное устройство, содержащее многогранный зеркальный отражатель, жестко закрепленный на чувствительном элементе, и автоколлиматор с источником света, расположенные на корпусе гирокомпаса. Магнитный экран на корпусе гирокомпаса защищает чувствительный элемент от влияния внешних по отношению к гирокомпасу магнитных полей С13. Однако при этом электромагнитное поле рассеивания статорагиродвигателя и поле от намагниченности магнитотвердых элементов его ротор индуктируют (наводят / в теле магни ного экрана на корпусе гирокомпаса вторичное магнитное поле которое является внешним по отношению к чувствительному элементу гироприбо ра. Нелинейное вэаимодействр е внут реннего первичного и внешнего вторичного магнитных полей вызывает появление возмущающего момента, по стоянная составляющая которого обуславливает возникновение дополнительной погрешности определения положения меридиана гирокомпасом. Для уменьшения указанной погрешност в такой гирокомпас вводят второй магнитный экран, располагая его на ijopnyce чувствительного .элемента (экранирующий корпус чувствительно элемента ) . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высокоточный маркшейдерский гирокомпас, чувствительный элемент кото рого содержит экранирующий корпус со светопропускающим элементом и гиродвигатель,, на торце ротора которого укреплено кольцевое зеркало. Информация об азимутальном поло жении чувствительного элемента счит вается оптическим путем с помощью автоколлиматора через светопропускающий элемент непосредственно с вращающегося ротора. Ввиду того, что в этом гирокомпасе осуществляет ся непосредственное наблюдение за движением оси кинематического момен та, в нем устраняется ряд погрешностей, присущим другим гирокомпасам 2. Однако необходимость оптического контакта между зеркалом на роторе гиродйигателя и оптической системой, расположенной на корпусе гирокомпаса, приводит к тому, что экран .на корпусе гирокомпаса и экранирующий корпус чувствительного элемента имеют отверстия. В результате не обеспечивается необходимый малый уровень постоянной доставляющей момента, обусловленного взаимодействием внешнего и внутреннего магнитных полей чувствительного элемента. Причем принимаются во внимание нелинейные взаимодействия этих полей. Таким образом, высокая точность определения направления меридиана, принципиально заложенная в конструкции такого гирокомпаса, в данном случае не достигается. Целью изобретения является повышение точности гирокомпаса путем уменьшения постоянной составляющей момента, обусловленного нелинейным взаимодействием внешнего и внутреннего магнитных полей чувствительного элемента. Указанная цель достигается тем, что в чувствите тьном элементе гирокомпаса, содержащем экранирующий корпус со светопропускающим элементом и закрепленный в корпусе гиродвигатель со статором и ротором, выполненным из магнитотвердого материала, на торцовых поверхностях которого установлены кольцевые зеркала, на этих поверхностях между лобовыми частями обмоток статора и зеркалами дополнительно установлены магнитные экраны. На чертеже изображен чувствительный элемент гирокомпаса с гиродвигателем, несущим зеркало на роторе. Чувствительный элемент 1 с магнитным экраном 2 расположен внутри корпуса 3, на котором закреплены магнитный экран 4 и автоколлиматор 5. Через светопропускающий элемент 6 автоколлиматор 5 оптически связан с кольцевым зеркалом 7, жестко закрепленным с торцовой гюверхностью ротора 8 гиродвигателя внутри которого расположен статор 9. Активная часть ротора выполнена из магнитотвердого материала. Между лобовыми частями обмоток 10 статора 9 и кольцевыми зеркалами 7 установлены магнитные экраны 11. После подключения электропитания к обмотке 10 статора 9 и разарретирования чувствительного элемента 1 ротор гиродвигателя 8 вращается, и чувствительный элемент совершает колебательные движения вокруг вертикальной оси. С помощью автоколлиматора 5 наблюдают за движением чувствительного элемента 1 по световому сигналу, проходящему через сеетопропускающий элемент 6 и отраженному от кольцевого зеркала 7. Электромагнитное поле рассеивания, излучаемое обмоткой статора и намагниченной активной частью ротора гиродвигателя заьвлкается магнитными экранами 11, которые существенно снижают уровень и градиенты магнитного поля в облас.ти,прилегающей к отверстию в экране 2 чувствительного элемента 1. Вследствие этого уменьшается магнитное взаимодействие.между магнитным полем рассеивания гиродвигателя 8 и магнитным экраном 4, расположенным на корпусе гирокомпаса, Соответственно уменьшается возмущающий момент от этого взаимодействия, а следователь но, повышается точность гирокомпаса Экраны 11 могут быть как однослойными, так и многослойными. В некоторых конструкциях фланцы и маховик гиродвигателя. могут быть выполнены из магнитомягкого материала целиком. Таким образом, введение в чувствительный элемент гирокомпаса дополнительных магнитных экранов, расположенных на торцовых поверх- ностяхротора между лобовыми частями обмотки статора и кольцевыми зеркалами, позволит повысить точность гирокомпаса.

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ГИРОКОМПАСА, содержащий экранирующий корпус со свётопропуекающим элементом и закрепленный в корпусе гиродвигатель со статором и ротором, выполненным из магнитотвердого материала, на торцовых поверхностях которого установлены кольцевые зеркала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности гирокомпаса путем уменьшения постоянной составляющей момента, обусловленного нелинейным взаимодействием внешнего и внутреннего магнитных полей, на торцовых поверхностях ротора между лобовыми частями обмоток статора и зеркалами установлены магнитные J экраны. to