专利名称：一种激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于检测技术，尤其是关于ー种激光陀螺稳频组件连接可靠性的检测系统。
技术背景激光陀螺是ー种精密的光学測量器件，为了保证测量精度，其要求在工作全温度范围内保持谐振频率稳定。激光陀螺稳频组件是激光陀螺中用来稳定谐振腔工作模式频率的ー种理想微位移器件，它附着在谐振腔反射镜上，根据控制电路的要求对反射镜进行微位移推拉，实现对谐振腔腔长的实时补偿，进而完成控制电路对激光陀螺谐振腔工作模式频率的稳定，由于激光陀螺是高精度角位移測量传感器，谐振腔工作模式频率稳定度要求很高，并且激光陀螺寿命及可靠性也有很高的要求。因此稳频组件连接可靠性对激光陀螺精度和可靠性性能具有重要的影响。稳频组件一般由压电陶瓷元件和低膨胀合金部件构成，压电陶瓷元件与低膨胀合金之间连接面积的大小、连接强度的高低等是影响稳频组件连接可靠性的决定因素，而稳频组件连接可靠性对激光陀螺精度和可靠性性能具有重要的影响。为了保证激光陀螺精度和可靠性，必需对稳频组件的连接可靠性进行检测。实际生产中，对于大批量的稳频组件连接质量的检测，普遍上采取一定比例抽样破坏性剥离检测，导致的后果一方面，对稳频组件造成了不可逆的破坏，导致稳频组件功能失效；另一方面，不能够对全部稳频组件进行逐个检测，可能存在内部缺陷的隐患。当激光陀螺在各种恶劣的环境条件下长期工作时，如果连接处内部存在某种缺陷，稳频组件与微晶玻璃之间连接強度在振动环境下会显著下降，从而严重影响稳频组件对激光陀螺腔长的补偿能力，导致激光陀螺无法正常工作。
发明内容本实用新型的目的是提供ー种操作方便，检测效率高、安全可靠的激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统。本实用新型的技术方案是一种激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统，其包括压电陶瓷片、低膨胀合金、超声波探头和超声发射接收系统数据采集系统、运动扫描系统，其中，所述压电陶瓷片和低膨胀合金由金属焊料连接而成稳频组件，所述超声波探头5放置在水中稳频组件上方0. 2到0. 3mm处，并与超声发射接收系统数据采集系统6和运动扫描系统7相连。所述金属焊料为厚度0. 49至0. 51微米的低温金属焊料。所述金属焊料厚度为0. 5微米。所述压电陶瓷上设置有加载配重块。本实用新型的优点是本实用新型激光陀螺稳频组件压电陶瓷元件与低膨胀合金之间通过采取特殊温度处理的金属低温焊料熔化完成二者之间的良好连接，使得焊料在特定温度处理下能有效均匀的分布在压电陶瓷元件与低膨胀合进之间，且在连接过程不易产生有害应力。检测时，超声波可以轻易窜透金属低温焊料，对接收的超声波信息进行分析，并与合格稳频组件的超声波图像进行比对，即可方便快捷的对稳频组件的连接可靠性进行评判，其操作简单，精度高，且可大幅提高检测效率。
图I是本实用新型激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统一较佳实施方式的原理示意图；图2是图I中被测件的放大图；其中，I-压电陶瓷片、2-低膨胀合金、3-金属焊料、4-加载配重块、5-超声波探头、6-超声发射接收系统数据采集系统、7-运动扫描系统、8-エ控机。
具体实施方式
下面对本实用新型做进ー步详细说明。请同时參阅图I和图2，其中，图I是本实用新型激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统一较佳实施方式的原理示意图，图2是图I中被测件的放大图。其中，所述激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统包括压电陶瓷片I、低膨胀合金2、金属焊料3、加载配重块4和超声波探头5、超声发射接收系统数据采集系统6、运动扫描系统7和エ控机8。所述压电陶瓷片I和低膨胀合金2由设置在二者之间的金属焊料连接而成，构成被测的稳频组件。所述加载配重块4设置在压电陶瓷片I上，以对压电陶瓷片I施压，从而増加压电陶瓷片I与低膨胀合金2之间的连接效果。所述超声波探头5放置在水中稳频组件上方0. 2到0. 3mm处，并与超声发射接收系统数据采集系统6相连，通过发生超声波，对稳频组件中的金属焊料的连接可靠性进行检测。其中，所述金属焊料为低温金属焊料，厚度为0. 49至0. 51微米，优选0. 5微米，且所述金属焊料为进行过先三分钟从20度到100度的升温处理，然后一分钟的100度高温处理，接着三分钟100度到170度升温处理，然后又是一分钟的170度高温处理井随加热设备降温的温度处理。本实用新型激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统工作时，先对压电陶瓷片I和低膨胀合金2的连接面进行清洗；在低膨胀合金2的连接面放置直径与压电陶瓷片I相对应的金属焊料3 ;把压电陶瓷片I放置在低膨胀合金2上，使得两者均接近金属焊料3(圆形低温焊锡材料)，然后在压电陶瓷片I上加载配重块4 ;在高温环境下对金属低温焊料3进行温度处理，使得熔化连接并连接压电陶瓷片I和低膨胀合金2，其中，所述金属焊料3的温度处理包括三分钟从20度到100度的升温处理，然后一分钟的100度高温处理，接着三分钟100度到170度升温处理，然后又是一分钟的170度高温处理井随加热设备降温；然后将超声波探头5放置在水中稳频组件上方0. 2到0. 3mm处，并与超声发射接收系统数据采集系统6和运动扫描系统7相连，由超声发射接收系统数据采集系统6接收超声波探头5发射并穿过稳频组件的声波，对接收的超声波信息进行分析，并与合格稳频组件的超声波图像进行比对，即可方便快捷的对稳频组件的连接可靠性进行评判。另外，本实用新型还可以作一定调整，特别是低温焊锡材料的厚度、温度不限于本实施方式中的提及，还可以根据实际需要可在一定厚度、温度范围内作调整。综上所述本实用新型激光陀螺稳频组件压电陶瓷元件与低膨胀合进的连接方法通过采取金属低温焊料熔化完成二者之间的良好连接，不易产生有害应力，并利用超声波对压电陶瓷元件与低膨胀合金连接面连接状态的扫描，能实现缺陷的定位和定性析，检测缺陷准确可靠，和传统的破坏性剥离检测相比，对稳频组件不会造成任何损伤，达到了可靠、经济、安全的效果，且降低了制造成本，操作方便，效率高。另外，金属连接在激光陀螺エ作全温度下稳定性好，在稳频组件补偿温度所致的腔长变化过程中可靠性高，可以有效提高整体连接的可靠性， 从而有利于有效精确稳定地补偿环境温度所导致的谐振腔腔变化，提高激光陀螺性能。
权利要求1.一种激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统，其特征在于包括压电陶瓷片[I]、低膨胀合金[2]、超声波探头[5]和超声发射接收系统数据采集系统[6]、运动扫描系统[7]，其中，所述压电陶瓷片[I]和低膨胀合金[2]由金属焊料连接而成稳频组件，所述超声波探头[5]放置在水中稳频组件上方O. 2到O. 3_处，并与超声发射接收系统数据采集系统[6]和运动扫描系统[7]相连。
2.根据权利要求I所述的激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统，其特征在于所述金属焊料[3]为厚度O. 49至O. 51微米的低温金属焊料。
3.根据权利要求2所述的激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统，其特征在于所述金属焊料[3]厚度为O. 5微米。
4.根据权利要求I至3任一项所述的激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统，其特征在于所述压电陶瓷上设置有加载配重块[4]。
专利摘要本实用新型属于检测技术，尤其是关于一种激光陀螺稳频组件连接可靠性的检测系统。所述激光陀螺稳频组件连接可靠性检测系统包括压电陶瓷片、低膨胀合金、超声波探头和超声发射接收系统数据采集系统、运动扫描系统，其中，所述压电陶瓷片和低膨胀合金由先经过三分钟从20度到100度的升温处理，然后一分钟的100度高温处理，接着三分钟100度到160度升温处理，然后又是一分钟的160度高温处理并随加热设备降温的温度处理的金属焊料连接而成稳频组件。本实用新型并利用超声波对压电陶瓷元件与低膨胀合金连接面连接状态的扫描，能实现缺陷的定位和定性析，检测缺陷准确可靠，对稳频组件不会造成任何损伤，且操作方便，效率高。
文档编号G01C19/66GK202361996SQ20112035567
公开日2012年8月1日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者党纪源, 张振荣, 杨晓文, 陈禹 申请人:中国航空工业第六一八研究所