一种基于激光陀螺仪的测量装置及测量方法与流程

1.本发明涉及测量装置技术领域，特别是一种基于激光陀螺仪的测量装置。


背景技术：

2.现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对工业和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义，传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂。中国实用新型专利公开了激光陀螺仪，公开号为cn217520503u，该专利文献所公开的技术方案如下：激光陀螺仪包括：安放板、主体、固定圈以及固定凸块，所述安放板顶部设有若干组主体，且所述安放板上表面设有若干组固定凸块，每组固定凸块均与安放板固定连接，且所述主体分别通过固定圈以及固定凸块与安放板可拆卸式连接。所述主体由减震组件、中枢件、保护外壳、保护盖以及本体组成，所述减震组件内部放置有本体，且所述中枢件与保护外壳内部均设置有螺纹杆，所述螺纹杆分别与中枢件以及保护外壳螺纹连接，且所述保护外壳内部设有保护盖，所述保护盖与保护外壳螺纹连接。
3.为了解决激光陀螺仪整体受热不均匀而影响精度的问题，现有技术是采用自动收纳保护的功能，只能单一的进行防尘保护。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于激光陀螺仪的测量装置。包括激光陀螺仪主体、保护壳体、陀螺仪保护单元和水平调节单元，激光陀螺仪主体设于所述保护壳体内部，所述保护壳体固定有陀螺仪保护单元，所述保护壳体底部固定有水平调节单元；所述陀螺仪保护单元包括高度调节组件和除湿组件，所述高度调节组件用于提升所述激光陀螺仪主体的高度，所述除湿组件用于对保护壳体内的空气进行循环除湿。
5.进一步地，所述高度调节组件包括伸缩件、密封顶板、移动基座和提升杆，所述保护壳体侧壁固定有伸缩件，所述伸缩件伸缩端固定有密封顶板，所述密封顶板与所述保护壳体可形成容纳激光陀螺仪主体与移动基座的密封空间，所述伸缩件沿所述密封顶板设置有至少两个，所述移动基座滑动设置于所述保护壳体内部，所述移动基座与所述密封顶板之间固定有提升杆。
6.进一步地，所述除湿组件包括循环管、固定座、风机、活动管、石墨杆、半导体制冷器，所述保护壳体固定有循环管，所述循环管两端均与所述保护壳体相连通，所述循环管内固定有活动管和固定座，所述活动管两端可拆卸连接有固定座，其中一个固定座内部固定有风机，所述风机与所述活动管相连通，所述活动管内部固定有至少两个隔板，两个所述隔板之间固定有固定框，所述固定框一侧固定有石墨杆，所述固定框另一侧壁固定有半导体制冷器。
7.进一步地，所述固定框上下排布有两个隔板，处于所述固定框下方的所述隔板固
定有集液盒。
8.进一步地，所述水平调节单元包括承接座、转动体、支撑杆和支撑台，所述保护壳体固定有支撑台，所述支撑台固定有支撑杆，所述支撑杆端部固定有转动体，所述转动体伸进所述承接座内并可沿所述承接座转动，所述承接座固定有撑脚杆，所述撑脚杆固定有承接板。
9.进一步地，还包括定位夹持单元，所述承接板固定有定位夹持单元，所述定位夹持单元包括磁性固定组件，所述磁性固定组件包括锁定台和电磁铁，所述锁定台与所述承接板固定连接，所述锁定台沿周向分布有电磁铁,所述电磁铁可与工作台上的吸附件相互吸引。
10.进一步地，所述定位夹持单元还包括机械固定组件，所述机械固定组件与所述锁定台转动设置，所述机械固定组件包括转动盘和夹持锁定件，所述转动盘与所述锁定台转动连接，所述转动盘固定有夹持锁定件，所述转动盘沿周向分布有吸附块，所述锁定台沿周向分布有磁力块，所述磁力块与所述吸附块可相互吸引。
11.进一步地，所述夹持锁定件侧壁设置有相互垂直的第一夹持槽和第二夹持槽，所述夹持锁定件侧壁螺纹连接有调节件，所述调节件伸进所述第一夹持槽。
12.还公开了一种测量方法，应用于上述所述的一种基于激光陀螺仪的测量装置，包括步骤一：将锁定台放置于安装台面上，控制电磁铁通电产生磁力，判断电磁铁是否与安装台面上的吸附件相互吸引，若电磁铁与安装台面相互吸引则直接进行测量预处理步骤，若电磁铁并未与安装台面吸引，则依次进行限位安装、测量预处理步骤。
13.步骤二：测量预处理：伸缩件带动密封顶板使密封顶板与保护壳体相互分离，密封顶板带动提升杆以使移动基座带动激光陀螺仪本体向上移动至工作位置，除湿单元处于非工作状态。
14.步骤三：水平调整：通过水平仪判断移动基座是否水平，若判断为移动基座安装水平程度不合格，则推动支撑台以使转动体沿承接座转动，直至移动基座安装水平程度合格。
15.步骤四：测量数据：启动激光陀螺仪主体进行测量。
16.步骤五：收纳除湿处理：控制伸缩件缩回，密封顶板与提升杆带动激光陀螺仪主体缩回保护壳内部，除湿单元处于工作状态，循环风机和半导体制冷器对保护壳体内的空气进行循环除湿处理。
17.进一步地，在所述步骤一中，所述限位安装包括关闭电磁铁，将第一夹持槽卡在安装台面的拐角处，旋动调节件固定安装台面和夹持锁定件。
18.利用本发明的技术方案制作的一种基于激光陀螺仪的测量装置，达到的有益效果：通过伸缩件的设计，可促使密封顶板位移，使得激光陀螺仪主体位移至保护壳体的内腔中，同时使得密封顶板对保护壳体顶部的开口进行密封处理，即实现对激光陀螺仪主体进行包裹保护的功能，避免重物倾倒极易导致激光陀螺仪主体损坏的问题，保障激光陀螺仪主体的安全；通过循环风机和半导体制冷器的配合，在固定框的内腔中形成流动冷空气，流动冷空气内部的水蒸气会在石墨杆件的外表面出现冷凝情况，进而降低保护壳体内腔空气中的含水率，保障激光陀螺仪主体的安全，延长其使用寿命；电磁铁通电后可产生磁力，用于对测量装置进行磁力固定，调节件对测量装置进
行固定，使得本装置可在多种使用环境下进行便捷安装处理；通过外接振动传感器，可对本装置使用时的振动数据进行测量，然后根据此振动数据对测量数据进行优化，通过外接恒温风机，可使得激光陀螺仪主体处于恒温状态下进行工作，消除温差对不同时间测量数据的影响，且通过将数据归类收集，便于用户通过整体数据对需求装置进行优化处理。
附图说明
19.图1是本发明所述的一种基于激光陀螺仪的测量装置立体图；图2是本发明所述的一种基于激光陀螺仪的测量装置内部结构示意图；图3是本发明所述的一种基于激光陀螺仪的测量装置水平调节单元的结构示意图；图4是本发明所述的一种基于激光陀螺仪的测量装置除湿组件的结构示意图；图5是本发明所述的一种基于激光陀螺仪的测量装置活动管内部结构示意图；图6是本发明所述的一种基于激光陀螺仪的定位夹持单元的结构示意图；图7是本发明所述的夹持锁定件的结构示意图；图中，1、激光陀螺仪主体；2、保护壳体；3、水平调节单元；31、承接座；32、转动体；33、支撑杆；34、支撑台；35、撑脚杆；36、承接板；4、高度调节组件；41、伸缩件；42、密封顶板；43、移动基座；44、提升杆；5、除湿组件；51、循环管；52、固定座；53、风机；54、活动管；55、石墨杆；56、半导体制冷器；57、隔板；58、固定框；59、集液盒；510、散热孔；6、磁性固定组件；61、锁定台；62、电磁铁；7、机械固定组件；71、转动盘；72、夹持锁定件；73、吸附块；74、第一夹持槽；75、第二夹持槽；76、调节件；77、垫片。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明进行具体描述，一种基于激光陀螺仪的测量装置，如图1和图2所示，包括激光陀螺仪主体1、保护壳体2、陀螺仪保护单元和水平调节单元3，激光陀螺仪主体1设于所述保护壳体2内部，所述保护壳体2固定有陀螺仪保护单元，所述保护壳体2底部固定有水平调节单元3。所述陀螺仪保护单元包括高度调节组件4和除湿组件5，所述高度调节组件4用于提升所述激光陀螺仪主体1的高度，所述除湿组件5用于对保护壳体2内的空气进行循环除湿。水平调节单元3用于调整激光陀螺仪主体1工作时放置的水平程度，减小测量过程中的误差。由于激光陀螺仪主体1为精密器件，其保存的环境应为无尘、干燥，保护壳体2和高度调节组件4共同形成容纳激光陀螺仪主体1的封闭空间，对激光陀螺仪主体1提供无尘环境，除湿组件5对保护壳体2内部循环除湿，为激光陀螺仪主体1提供干燥的环境。
21.所述高度调节组件4包括伸缩件41、密封顶板42、移动基座43和提升杆44，所述保护壳体2侧壁固定有伸缩件41，所述伸缩件41伸缩端固定有密封顶板42，所述密封顶板42与所述保护壳体2可形成容纳激光陀螺仪主体1与移动基座43的密封空间，所述伸缩件41沿所述密封顶板42设置有至少两个，所述移动基座43滑动设置于所述保护壳体2内部，所述移动基座43与所述密封顶板42之间固定有提升杆44。伸缩件41可选择为电动伸缩杆。保护壳体2、密封顶板42的连接处设置有密封橡胶环，提高保护壳体2的密封性能。控制伸缩件41进行
伸出和缩回，可带动激光陀螺仪主体1伸出保护壳体2或收纳至保护壳体2的内腔中，避免重物倾倒极易导致激光陀螺仪主体1损坏的问题，保障激光陀螺仪主体1的安全。
22.如图3所示，所述水平调节单元3包括承接座31、转动体32、支撑杆33和支撑台34，所述保护壳体2固定有支撑台34，所述支撑台34固定有支撑杆33，所述支撑杆33端部固定有转动体32，所述转动体32伸进所述承接座31内并可沿所述承接座31转动，所述承接座31固定有撑脚杆35，所述撑脚杆35固定有承接板36。待激光陀螺仪主体1伸出保护壳体2外，采用水准仪测量移动基座43是否水平，若水平程度不合格，则通转动支撑台34使得转动体32在承接座31内转动，对移动基座43的水平程度进行调节。
23.如图4和图5所示，所述除湿组件5包括循环管51、固定座52、风机53、活动管54、石墨杆55、半导体制冷器56，所述保护壳体2固定有循环管51，所述循环管51两端均与所述保护壳体2相连通，所述循环管51内固定有活动管54和固定座52，所述活动管54两端可拆卸连接有固定座52，其中一个固定座52内部固定有风机53，所述风机53与所述活动管54相连通，所述活动管54内部固定有至少两个隔板57，两个所述隔板57之间固定有固定框58，所述固定框58一侧固定有石墨杆55，所述固定框58另一侧壁固定有半导体制冷器56。可选择的，固定框58为铜框。所述活动管54侧壁开设有若干个散热孔510，所述散热孔510设置于两个所述隔板57之间。所述固定框58上下排布有两个隔板57，处于所述固定框58下方的所述隔板57固定有集液盒59。通过循环风机53和半导体制冷器56的配合工作，可在固定框58的内腔中形成流动冷空气，流动冷空气内部的水蒸气会在石墨杆55件的外表面出现冷凝情况，进而降低保护壳体2内腔空气中的含水率，实现对激光陀螺仪主体1进行除湿保护的处理，通过集液盒59的设计，可对冷凝产生的水进行收集处理，且将活动管54拆卸下，即可对其进行排放处理。
24.如图6和图7所示，还包括定位夹持单元，所述承接板36固定有定位夹持单元，所述定位夹持单元包括磁性固定组件6，所述磁性固定组件6包括锁定台61和电磁铁62，所述锁定台61与所述承接板36固定连接，所述锁定台61沿周向分布有电磁铁62,所述电磁铁62可与工作台上的吸附件相互吸引。电磁铁62通电后可产生磁力，用于对测量装置进行磁力固定。
25.所述定位夹持单元还包括机械固定组件7，所述机械固定组件7与所述锁定台61转动设置，所述机械固定组件7包括转动盘71和夹持锁定件72，所述转动盘71与所述锁定台61转动连接，所述转动盘71固定有夹持锁定件72，所述转动盘71沿周向分布有吸附块73，所述锁定台61沿周向分布有磁力块，所述磁力块与所述吸附块73可相互吸引。所述夹持锁定件72侧壁设置有相互垂直的第一夹持槽74和第二夹持槽75，所述夹持锁定件72侧壁螺纹连接有调节件76，所述调节件76伸进所述第一夹持槽74。磁性固定组件6若失效，可通过机械固定组件7实现固定，也可以将磁性固定组件6与机械固定组件7结合起来共同使用。设置为第一夹持槽74与第二夹持槽75，便于用户在不同方向上对本装置进行固定。所述第一夹持槽74和所述第二夹持槽75内腔中安装有垫片77。垫片77一端设置有若干凸起，增加摩擦力。调节件76对测量装置进行固定，使得本装置可在多种使用环境下进行便捷安装处理。
26.本发明还公开了一种测量方法，应用于上述基于激光陀螺仪的测量装置，具体地包括步骤一：将锁定台61放置于安装台面上，控制电磁铁62通电产生磁力，判断电磁铁62是否与安装台面上的吸附件相互吸引，若电磁铁62与安装台面相互吸引则直接进行测量预处
理步骤，若电磁铁62并未与安装台面吸引，则依次进行限位安装、测量预处理步骤。在所述步骤一中，所述限位安装包括关闭电磁铁62，将第一夹持槽74卡在安装台面的拐角处，旋动调节件76固定安装台面和夹持锁定件72。先用电磁铁62固定整个装置，若电磁铁62未工作，则采用机械固定组件7进行固定，保证在任何工况下都可以对测量装置实现稳定的夹持。
27.步骤二：测量预处理：伸缩件41带动密封顶板42使密封顶板42与保护壳体2相互分离，密封顶板42带动提升杆44以使移动基座43带动激光陀螺仪本体向上移动至工作位置，除湿单元处于非工作状态。
28.步骤三：水平调整：通过水平仪判断移动基座43是否水平，若判断为移动基座43安装水平程度不合格，则推动支撑台34以使转动体32沿承接座31转动，直至移动基座43安装水平程度合格。由于伸缩件41带动移动基座43移动的过程中，可能会对激光陀螺仪的水平程度造成影响，因此，首先将伸缩件41将激光陀螺仪主体1从保护壳体中移出，再进行水平程度的校准，提高精确度。
29.步骤四：测量数据：启动激光陀螺仪主体1进行测量。可对距离或长度的数据进行测量，可预先将激光陀螺仪主体1与外接电脑之间通过数据线进行连接，测量结果可由外接电脑显示出，测量的过程中，预先在密封顶板42的顶部或移动基座43安装振动传感器，通过振动传感器来采集激光陀螺仪主体1整体的抖动数据信号，同时通过外接的放大器将抖动数据信号进行放大处理，在激光陀螺仪主体1的测量数据输出之前，根据放大后的抖动数据信号对测量数据进行自动优化，以消除抖动对最终测量数据的影响。
30.测量过程中，预先在密封顶板42的顶部架设恒温热风机，并通过外接的风管将热风机的输出端对准激光陀螺仪主体1的表面，使得激光陀螺仪主体1测量的温度环境处于恒温状态，以消除温差对激光陀螺仪主体1测量精确性的影响。
31.激光陀螺仪主体1测量出的最终数据，可通过外接电脑，由互联网传递至用户指定内部系统中，上传时对数据进行标记，标记种类为时间、测量地点、测量用途和测量温度，用户可通过大数据来对测量数据进行宏观分析，便于后续进行针对性优化。
32.步骤五：收纳除湿处理：控制伸缩件41缩回，密封顶板42与提升杆44带动激光陀螺仪主体1缩回保护壳内部，除湿单元处于工作状态，循环风机53和半导体制冷器56对保护壳体2内的空气进行循环除湿处理。由于除湿组件5工作过程中会产生震动，若除湿组件5始终处于工作状态，不仅影响测量精度，而且影响除湿组件5的寿命，因此，在激光陀螺仪在保护壳体2内部时才进行除湿工作。
33.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。