[实用新型]用于高真空充油设备的调节控制机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表(分析仪器)领域，特别是一种辅助对惯性元件进行充油的、用于高真空充油设备的调节控制机构。

背景技术

近年来，随着航空、航海产业和军事科技的发展，我国对于惯性传感元件、惯性导航元件，如陀螺仪、加速度计等的需求迅速增加。这些惯性元件在使用时都需要进行排气充油(即向其内腔注入绝缘油等油液物质)，以保证其正常工作运行。

上述充油过程需要在高真空环境下进行，这是由于如果在大气环境下进行充油的话，注入惯性元件的油液中将含有大量气泡，这些弥散在油液中的气泡将极大地影响惯性元件内部的定向传导，使惯性元件的灵敏度大大降低。而在低真空环境下充油也是一样，油液中依然会含有气泡，同样会影响惯性元件的灵敏度。另外，在充油时还必须以适当速度滴入的方式进行，因为如果充油速度过快、过猛，油液内也容易产生细小气泡，影响惯性元件的灵敏度，而且充油速度过快的话，在快要注满时油液容易溢出，造成浪费，也影响惯性元件的清洁；而充油速度过慢则会影响工作效率。

为了保证对上述惯性元件进行高真空充油，现有技术通常都是将需要充油的惯性元件和储油装置(油杯)分别放置在两个真空腔室中，真空腔室通常包括底板和放置在底板上的钟罩(可为石英钟罩或具有观察窗的金属钟罩)，钟罩和底板之间设有密封橡胶圈。为了节约成本、提高抽真空效率，放置储油装置的真空腔室的真空度要比放置惯性元件的真空腔室的真空度低，且在充油时，放置储油装置的真空腔室的放置位置要高于放置惯性元件的真空腔室；在上述两个真空腔室之间还要设置连通惯性元件内腔和储油装置出油口的连接管道(如果钟罩为石英钟罩，可在两个真空腔室的底板之间设置连接管道，或者在两个石英钟罩成型时成型出连接口，然后用橡胶管等将这两个连接口连通，以形成上述连接管道；如果钟罩为金属钟罩，可在两个真空腔室的底板之间设置连接管道，或者在金属钟罩的外壁打孔连接橡胶管，以形成上述连接管道)，在连接管道上设置有阀门；当阀门打开时，储油装置内的油液依靠自重从储油装置内流向阀门进而流向惯性元件内腔，实现充油。这种高真空充油设备存在以下缺点：①充油速度可控性差，阀门主要起到开启/关闭的作用，虽然也能粗略地调节充油速度，但不能对充油速度进行精确地微量调节，而且由于放置储油装置的真空腔室的真空度较低，容易在注入过程中产生气泡，影响惯性元件的灵敏度，最终影响惯性元件产品的质量和生产效率，而且由于不能根据充油进程随时微量调节充油速度，容易导致油液溢出，造成浪费并且污染设备；②为了满足高真空度要求，这种高真空充油设备必须设置两个真空腔室，并将阀门露在室内大气环境中，便于人工手动操作阀门的开/关，这样就使得整体设备体积很大，占用空间大；③充油过程中，油液会流动接触地经过阀门，而阀门是暴露在大气环境中的，所以阀门处的密封性要求很高，否则空气会通过阀门进入连接管路，进而融入油液，影响油液的纯净度，这样的油液注入惯性元件必然会影响惯性元件的灵敏度，影响惯性元件的产品质量；④由于油液物质自身密度较大，质地十分粘稠，特别是当环境温度较低时，油液会变得更加粘稠，不利于顺畅地滴入充油，使充油速度变得非常缓慢，甚至会发生油脂凝固、将充油管路堵住的情况，而上述高真空充油设备无法解决这一问题，也就是说上述高真空充油设备不能充分炼油；⑤由于油液必须经过连接管路才能进入惯性元件的内腔，必然会有很多油液残留在连接管路中，造成极大浪费。

基于上述问题，本领域的技术人员也曾试图将惯性元件和储油装置放置在一个真空腔室中，并设法将上述阀门等机构引出钟罩，以便控制。虽然，上述方式减小了整体设备的体积，但是仍然存在如下问题：①仅利用阀门仍然不能解决对充油速度微量调节的问题；②为了全面观察充油过程，真空腔室的钟罩通常为透明的石英钟罩，如果通过石英钟罩的顶部或侧壁将阀门等控制机构引出，而石英材料质地不适宜打孔，即便勉强打孔或者成型出引出孔使阀门等机构穿出，由于每次更换惯性元件或补充油液时都必须首先移开罩在惯性元件和储油装置上方的钟罩，这样的话一方面钟罩与阀门等控制机构之间的密封难以保证，另一方面每次移动钟罩都得重新对阀门等进行调整安装，非常麻烦；同样地，使用金属钟罩也存在上述由于钟罩经常移动而带来的密封和需要经常调整安装的问题；而如果从底板将阀门等机构引出，由于油液是依靠重力向下流动的，将阀门设置在底板之下，油液只能受重力影响先从储油装置向下流动到阀门处后，再克服重力作用和来自连接管路内壁的摩擦阻力(由于油液是很粘稠的，该摩擦阻力值很大)沿连接管路向上流向入惯性元件内腔，这样一来必然导致充油过程非常不畅，不能正常充油作业，严重影响充油效率；③上述方式仍然不能充分炼油。