[发明专利]一种抗冲击型石英摆片及其加工方法

说明书

本发明公开了一种抗冲击型石英摆片，包括外环以及与所述外环通过挠性桥连接的摆舌，还包括输出轴向限位结构及摆动轴向限位结构，其中，所述输出轴向限位结构沿所述石英摆片的输出轴方向设置在所述外环的内侧壁的两侧，所述摆动轴向限位结构沿所述石英摆片的摆动轴方向设置在所述外环的内侧壁的两侧。本发明在石英摆片的外环上设计了限位结构，限制了摆舌在非敏感方向，即输出轴和摆动轴方向的位移，在不牺牲加速度计测量精度的同时，对加速度计起到保护作用，可将石英挠性加速度计抗冲击的能力从100g提高到1000g以上。

技术领域

本发明涉及加速度计技术领域，尤其涉及一种抗冲击型石英摆片及其加工方法。

背景技术

石英挠性加速度计是一种力平衡摆式加速度计，具有稳定性好、精度高、结构简单等特点，是航空、航天、航海及地面领域的各种战略/战术武器导航、制导与控制系统中广泛应用的一类加速度计。

石英摆片是石英挠性加速度计的核心部件，其材料采用石英玻璃，具有热膨胀系数小、化学性能稳定、抗压强度弹性比高、迟滞后效小等特点，是较理想的挠性支承材料。但石英玻璃又属于高硬度的脆性材料，脆性高，断裂韧性低，当其弯曲变形超过石英玻璃的强度极限时，石英摆片就会发生断裂，导致加速度计失效。采用传统石英摆片的石英挠性加速度计抗冲击能力为100g左右，不适用于冲击较大的应用领域。

因此，如何提高石英摆片的抗冲击能力成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明需要解决的问题是：如何设计和加工石英摆片结构，以提高石英摆片的抗冲击能力。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种抗冲击型石英摆片，包括外环以及与所述外环通过挠性桥连接的摆舌，还包括输出轴向限位结构及摆动轴向限位结构，其中：

所述输出轴向限位结构沿所述石英摆片的输出轴方向设置在所述外环的内侧壁的两侧；

所述摆动轴向限位结构沿所述石英摆片的摆动轴方向设置在所述外环的内侧壁的两侧。

优选地，所述外环的外侧面上设置有对中槽，所述对中槽处于所述外环与所述挠性桥连接的一侧且在所述石英摆片的摆动轴上。

一种抗冲击型石英摆片的加工方法，所述抗冲击型石英摆片的加工方法用于加工上述的抗冲击型石英摆片，包括：

采用激光切割结合氢氟酸刻蚀相结合的方法，加工所述外环与所述摆舌间的镂空间隙；

采用激光切割结合氢氟酸刻蚀相结合的方法，加工所述外环与所述挠性桥间的镂空间隙；

采用激光打孔加工所述摆舌上的中心孔；

采用氢氟酸刻蚀的方法减薄所述挠性桥直至满足要求的厚度；

所述激光小于10皮秒激光。

优选地，所述外环的外侧面上设置有对中槽，所述对中槽处于所述外环与所述挠性桥连接的一侧且在所述石英摆片的摆动轴上。

综上所述，本发明公开了一种抗冲击型石英摆片，包括外环以及与外环通过挠性桥连接的摆舌，还包括输出轴向限位结构及摆动轴向限位结构，其中，输出轴向限位结构沿石英摆片的输出轴方向设置在外环的内侧壁的两侧，摆动轴向限位结构沿石英摆片的摆动轴方向设置在外环的内侧壁的两侧。本发明在石英摆片的外环上设计了限位结构，限制了摆舌在非敏感方向，即输出轴和摆动轴方向的位移，在不牺牲加速度计测量精度的同时，对加速度计起到保护作用，可将石英挠性加速度计抗冲击的能力从100g提高到1000g以上。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：