ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской разработки.

Трехкомпонентный гироскопический блок на базе ТВГ представляет собой жесткую механическую конструкцию диаметром 40мм и длиной 160мм. Основным габаритным элементом конструкции является общий монолитный корпус, выполняющий одновременно функцию крепления трех чувствительных элементов - твердотельных волновых гироскопов (ТВГ) и обеспечения вакуума. Для этого в цельном корпусе блока размещены гнезда под каждый из одноосных ТВГ, а все внутренние объемы соединены между собой каналами. Таким образом, каждый из чувствительных элементов оказывается встроенным в блок гироскопов. Оси чувствительности трех ТВГ взаимноортогональны (см. рис.1). Выбранный подход позволил сохранить жесткость конструкции при минимальных габаритных размерах.

Сам твердотельный волновой гироскоп, также разработанный и изготавливаемый в НПП МЕДИКОН, состоит из двух основных деталей - полусферического резонатора и платы, расположенной внутри резонатора. Обе детали выполнены из кварцевого стекла и соединяются между собой в процессе сборки. На плате расположены восемь электродов трапециевидной формы, которые предназначены для возбуждения, управления и регистрации колебаний резонатора. Вся сборка жестко крепится к металлической крышке, выполненной из ковара, и имеющей девять гермовыводов для соединения электродов платы с управляющей электроникой. Поскольку для функционирования резонатора необходима вакуумная среда, сборка плата/резонатор размещаются внутри герметичного корпуса, внутри которого обеспечивается вакуум. В данном случае герметичным корпусом служит общий вакуумный корпус трехкомпонентного гироскопического блока.

К общему вакуумному каналу подсоединено дополнительное гнездо, в котором установлен газопоглотитель, состоящий из 6-ти стандартных газопоглощающих геттеров типа ПЦ-1М. С одной стороны корпуса канал ограничен одним из чувствительных элементов, с другой стороны - ниппелем для обезгаживания и вакуумирования всех трех датчиков.

При разработке общего металлического корпуса были учтены следующие технические требования:

§высокая точность взаимной привязки осей чувствительности гироскопов;

§высокая виброударопрочность конструкции;

§быстрая взаимозаменяемость блока в случае отказа одного из датчиков;

§оптимизация размеров;

§возможность амортизации с помощью резиновых уплотнителей при установке в защитный кожух инклинометра;

§жесткость и точность соединения с блоком акселерометров.

Конструкция корпуса предполагает стыковку с электронными платами и блоком акселерометров, поскольку данный гироскопический блок предназначен для использования в составе навигационной системы. Для этой цели имеются специальные дополнительные узлы и детали, которые вместе с блоком ТВГ, образовывают законченную конструкцию. Так фиксация блока гироскопов с блоком акселерометров предполагается с помощью переходной втулки. С одной стороны втулка стыкуется штифтом с установочной плоскостью блока акселерометров, с другой стороны закрепляется через технологические установочные отверстия в корпусе блока ТВГ. Взаимная ориентация осей чувствительности блока ТВГ и блока акселерометров обеспечивается технологически через установочные отверстия плоскости разъёма. Для монтажа проводников в блоке предусмотрены пазы, в которых крепление проводов осуществляется с помощью мастики или герметика.

Трехкомпонентный гироскопический блок на базе ТВГ позволяет получить доступную по цене навигационную систему, функционирующую в жестких вибрационных и температурных условиях.

В результате создания трехкомпонентного блока на базе ТВГ и применения системы она его основе, например, в нефтегазовой отрасли появится возможность возобновить эксплуатацию старых законсервированных скважин, количество которых со времен бывшего Советского Союза насчитывает несколько сот тысяч. Кроме того, применение трехкомпонентного блока ТВГ позволит выполнять сложное наклонно-направленное бурение, что также приведет к существенному увеличению продуктивности скважин.

Применение трехкомпонентного гироблока на базе твердотельного волнового гироскопа (ТВГ) в составе навигационной системы для контроля кривизны железнодорожного полотна позволит:

§повысить надежность системы;

§увеличить срок ее эксплуатации;

§уменьшить стоимость системы в целом и затрат на ее обслуживание.