CN205957985U - 一种集气压检测的惯性测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集气压检测的惯性测量装置，包括内部至少设有两个独立舱的壳体，所述的独立舱包括第一舱、第二舱，所述的第一舱内设有IMU板，所述的第二舱包括气压计舱和通气道，所述的气压计舱内设有与基板连接的气压计，所述的通气道一端与气压计舱连通，另一端通过设置在壳体侧壁上的通气孔与外界连通，所述的第一舱与第二舱之间设有用于隔开第一舱和第二舱的第三舱。本实用新型通过设置隔离、隔热的第三舱，降低其他舱室的散热传导对气压计舱的影响，同时在第一舱设置减振装置，以便对IMU板进行减振，在第三舱中设置曲折通气道，可有效降低紊乱气流对气压计的检测准确性的不良影响，保证气压计的稳定性、准确性。

Description

一种集气压检测的惯性测量装置

技术领域

本实用新型属于无人机领域，具体地说，涉及一种集气压检测的惯性测量装置。

背景技术

无人机又称无人驾驶飞行器，利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，是一个集空气动力学、材料力学、自动控制技术、软件技术为一体的高科技产品。随着科学技术日新月异的进步，作为高科技智能化产品——无人机，早已不仅限于早期的军事装备，如今在应急救援、影视航拍、国土测绘、电力以及管道巡线、农药喷洒、娱乐休闲等多个领域得以广泛应用，并且不断向小型化、平民化、人性化，近年来无人机呈现出井喷发展的态势。

现在的无人机内部使用的都是由三轴陀螺仪，三轴加速度计，三轴地磁传感器和气压计组成的一个IMU，也称惯性测量单元。惯性测量单元是无人机控制的核心***，由于是集成安装，容易受到外界机械震动、气流等因素的影响，惯性测量单元的输出信号噪声较大。在气压计单元进行测量气压数据时，外界的杂乱气流会进入测量***中，直接导致测量数据误差较大，甚至紊乱，不能保证飞行器稳定飞行。

现有的气压计多采用限定位移从而减小振动频率对惯性传感器的影响，然而并不能有效提高惯性传感器测量的稳定性。在无人机长期处于高频震动、低频震动、高速杂乱气流极其恶劣的环境中时，无法实现有效缓冲隔离振动、降低共振频、限制位移，同时缓冲和隔离高速杂乱气体流，无法保障气压计的稳定性、准确性。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种集气压检测的惯性测量装置，通过设置第三舱，将安装IMU的第一舱与气压计舱隔离开来，同时设置缓冲减振部件和曲折通气道，从而有效降低振动、气流及导热对气压计舱的影响，保证气压计的稳定性、准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种集气压检测的惯性测量装置，包括内部至少设有两个独立舱的壳体，所述的独立舱 包括第一舱、第二舱，所述的第一舱内设有IMU板，所述的第二舱包括气压计舱和通气道，所述的气压计舱内设有与基板连接的气压计，所述的通气道一端与气压计舱连通，另一端通过设置在壳体侧壁上的通气孔与外界连通，所述的第一舱与第二舱之间设有用于隔开第一舱和第二舱的第三舱。

进一步地，所述的壳体由设有若干凹槽的外壳与基板扣合形成，所述的外壳与基板固定连接。

进一步地，所述的IMU板与基板平行设置，所述的IMU板一端设置在第一舱内，另一端穿过设置在第一舱外壳侧壁的开孔与安装在基板上的IMU接线端子连接。

进一步地，所述的基板与外壳的连接处设有密封垫，所述的密封垫设有槽口，所述的槽口与外壳的第一舱、气压计舱对位吻合。

进一步地，所述的通气道包括至少两条平行且首尾衔接的通道，所述的通气道设有一个入气口和一个出气口，所述入气口与设置在第二舱外壳侧壁上的通气孔连通，所述的出气口与气压计舱连通。

进一步地，所述的第一舱中还设有配重块，所述的配重块包括配重块上壳、与配重块上壳固定连接的配重块下壳，所述的配重块上壳侧壁设有使IMU板穿过的开口，所述的配重块上壳与配重块下壳扣合形成中空腔，所述的IMU板安装在中空腔内。

进一步地，所述的第一舱中还设有减震垫，所述的减震垫设置在外壳与IMU板、IMU板与基板之间，所述的减震垫包括固定层、缓冲层，所述的固定层上设有背胶，所述的固定层与外壳、基板连接，所述的缓冲层与IMU板连接。

进一步地，所述的固定层为PC片，所述的缓冲层为泡棉，所述的减震垫由两个PC片和夹粘在两PC片之间的泡棉形成。

进一步地，所述的基板上安装有飞控接线端子，所述的飞控接线端子与飞控连接。

进一步地，所述的外壳设有凸出外侧壁、与外壳凹槽开口端面平齐的安装座，所述的安装座设有内螺纹，所述的基板设有与安装座对位匹配的通孔。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

本实用新型通过设置第三舱将安装IMU的第一舱与气压计舱隔离开来，降低其他舱室的散热传导对气压计舱的影响，尤其是第一舱中的IMU板带有的恒温加热装置，同时第一舱中置减振装置，以便对IMU板进行减振，在第三舱中设置曲折通气道，可有效降低紊乱气流对 气压计的检测准确性的不良影响，从而有效提高气压计检测的准确性、稳定性，提高无人机的性能。

本实用新型将不同舱室独立设置，使惯性测量设备集中化、模块化，结构简单，方便设备的安装和维修，增长设备应用周期，降低成本，节约资源。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本实用新型的整体装配示意图；

图2为本实用新型的外壳仰视图；

图3为本实用新型的***图；

图4为本实用新型的剖面示意图。

图中：10-外壳；11-第一舱；12-气压计舱；13-通气道；131-通气孔；14-第三舱；15-安装座；20-基板；21-气压计；22-IMU接线端子；23-飞控接线端子；24-安装孔；30-IMU板；41-PC片；42-泡棉；51-配重块上壳；52-配重块下壳；60-密封垫。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例所述的一种集气压检测的惯性测量装置21，包括内部至少设有两个独立舱的壳体，所述的独立舱包括第一舱11、第二舱，所述的第一舱11内设有IMU板30，所述的第二舱包括气压计舱12和通气道13，所述的气压计舱12内设有与基板20连接的气压计21，所述的通气道13一端与气压计舱12连通，另一端通过设置在壳体侧壁上的通气孔131与外界连通，所述的第一舱11与第二舱之间设有用于隔开第一舱11和第二舱的第三舱14。其中，壳体由设有若干凹槽的外壳10与基板20扣合形成，外壳10与基板20固定连接，IMU板30与基板20平行设置，IMU板30一端设置在第一舱11内，另一端穿过设置在第一舱外壳侧壁的开孔与安装在基板20上的IMU接线端子22连接。

具体地，外壳10与基板20扣合形成内部中空的封闭舱，其中封闭舱至少包括第一舱11和第二舱，本实施中第一舱11为IMU减振舱，舱中安装有IMU板30，该IMU减振舱的外壳10侧壁上设有一开孔，IMU板30一端位于减振舱中，另一端穿过开孔与安装在基板20上的IMU接线端子22连接。第二舱包括了气压计舱12、将气压计舱12与外界连通的通气道13，通气道13尽头的外壳10壁上设有通气孔131，由通气孔131将外界与气压计舱12连通，从而使气压计21能正常工作。

本实施例中第一舱11和第二舱之间设有一个第三舱14，第三舱14使第一舱11的周壁与第二舱的周壁不直接接触，从而使得第一舱11中的热量传导及振动不会波及到第二舱，及IMU舱中的热量和振动不会传递给气压计舱12，从而避免IMU舱对气压计舱12中气压计21准确测量的影响，保证气压计21能够在无人机运行中总保持在准确工作的状态。

IMU板30在工作中，由于自身重量有限，需要增加自身重量来保证惯性测量的准确性，本实施例中的IMU板30与减震垫之间设有配重块，配重块包括配重块上壳51、与配重块上壳51固定连接的配重块下壳52，配重块下壳52为一平板，配重块上壳51侧壁设有使IMU板30穿过的开口，配重块上壳51与配重块下壳52扣合形成内部中空腔，通过配重块上壳51与配重块下壳52的连接，将IMU板30固定在配重块的中空腔中，以增加配重块的自重。

无人机运行时，第一舱11中的IMU板30需要减振装置来降低飞行中振动的影响，在第 一舱11中设有减震垫，减震垫设置在外壳10与IMU板30、IMU板30与基板20之间，即外壳10、减震垫、IMU板30、减震垫、基板20依次连接安装，使IMU板30处在减震垫的保护中，降低振动对IMU板30的影响，其中，减震垫包括固定层、缓冲层，固定层上设有背胶，固定层与外壳10、基板20连接，缓冲层与IMU板30连接，固定层用于将缓冲层稳固，使其充分的、稳定的与IMU板30接触，通过固定层的背胶将缓冲层和外壳10、基板20粘贴在一起，IMU板30则夹在两缓冲层之间，保障IMU板30的减振效果。

外壳10与基板20通过螺栓固定连接，本实施例的外壳10设有凸出外侧壁、与外壳10凹槽开口端面平齐的安装座15，安装座15设有内螺纹，基板20设有与安装座15对位匹配的通孔，可通过螺栓将基板20与外壳10稳固连接，基板20作为将连接板，基板20上安装有飞控接线端子23，飞控接线端子23与飞控连接，在基板20的四个角点设有安装孔24，用于通过螺栓将基板20连带外壳10等一起固定在无人机的机架或设备上。

本实用新型通过设置第三舱14将安装IMU的第一舱11与气压计舱12隔离开来，降低其他舱室的散热传导对气压计舱12的影响，尤其是第一舱中的IMU板带有的恒温加热装置散热对气压计舱的影响，同时在第一舱11设置减振装置，以便对IMU板30进行减振，在第三舱14中设置曲折通气道13，有效降低紊乱气流对气压计21的检测准确性的不良影响，从而有效提高气压计21检测的准确性、稳定性，提高无人机的性能。

本实用新型将不同舱室独立设置，使惯性测量设备集中化、模块化，结构简单，方便设备的安装和维修，增长设备应用周期，降低成本，节约资源。

实施例二

如图1至图4所示，本实施例所述的一种集气压检测的惯性测量装置21是上述实施例一的进一步限定，本实施例中的固定层为PC片41，缓冲层为泡棉42，减震垫由两个PC片41和夹粘在两PC片41之间的泡棉42形成，泡棉42的截面与PC片41的截面相同，在泡棉42中间开始中空洞，既能保障PC片41对泡棉42的稳固，有能使泡棉42的减振效果充分发挥，本实施例采用两个方形PC片41和四个大小相同的方形泡棉42块制成减震垫，四个泡棉42分别设置在PC片41的四个角点，将减震垫一端面与外壳10内壁或基板20粘贴，另一端面与配重块上壳51、配重块下壳52粘贴，形成外壳10内壁、减震垫、配重块上壳51、IMU板30、配重块下壳52、减震垫、基板20依次粘贴连接。

外壳10与基板20扣合固定连接，为使第二舱的密封性更好，避免紊乱气流对气压计21的影响，本实施例的基板20与外壳10的连接处设有密封垫60，通过外壳10与基板20连接 处设置的密封垫60，增加连接后的第二舱的气密性，其中，密封垫60设有槽口，槽口与外壳10的第一舱11、气压计舱12对位吻合，密封垫60主要是为了对气压计21造成影响的紊乱气流进行堵截，因此，在第一舱11的位置开设槽口，在气压计舱安装气压计21的位置开始槽口，其他位置在外壳10与基板20扣合连接时，会形成密封垫60处在连接处的密封结构，尤其是通气道13和第三舱14，保证通气道13的稳定气流，增加第三舱14的隔热效果。

本实施例中的通气道13包括至少两条平行且首尾衔接的通道，通气道13设有一个入气口和一个出气口，入气口与设置在第二舱外壳侧壁上的通气孔131连通，出气口与气压计舱12连通，通气道13为曲折通气道13，在气压计21与外界连通工作时，不会受到大气中不稳定气流的影响，避免导致气压计21计量不准确的情况发生，提高设备整体优良性能。

本实施例在外壳与基板连接处设置密封垫，通过密封垫的密封性能，保证通气道不受紊乱气流影响，同时提高了第三舱的隔离隔热功能，再者通气道设置成曲折型，在外界与气压计舱连通中，保证气流的平稳，能够充分保证气压计的稳定性、准确性。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，包括内部至少设有两个独立舱的壳体，所述的独立舱包括第一舱(11)、第二舱，所述的第一舱(11)内设有IMU板(30)，所述的第二舱包括气压计舱(12)和通气道(13)，所述的气压计舱(12)内设有与基板(20)连接的气压计，所述的通气道(13)一端与气压计舱(12)连通，另一端通过设置在壳体侧壁上的通气孔(131)与外界连通，所述的第一舱(11)与第二舱之间设有用于隔开第一舱(11)和第二舱的第三舱(14)。

2.根据权利要求1所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的壳体由设有若干凹槽的外壳(10)与基板(20)扣合形成，所述的外壳(10)与基板(20)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的IMU板(30)与基板(20)平行设置，所述的IMU板(30)一端设置在第一舱(11)内，另一端穿过设置在第一舱外壳侧壁的开孔与安装在基板(20)上的IMU接线端子(22)连接。

4.根据权利要求2所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的基板(20)与外壳(10)的连接处设有密封垫(60)，所述的密封垫(60)设有槽口，所述的槽口与外壳的第一舱(11)、气压计舱(12)对位吻合。

5.根据权利要求1所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的通气道(13)包括至少两条平行且首尾衔接的通道，所述的通气道(13)设有一个入气口和一个出气口，所述入气口与设置在第二舱外壳侧壁上的通气孔(131)连通，所述的出气口与气压计舱(12)连通。

6.根据权利要求1所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的第一舱(11)中还设有配重块，所述的配重块包括配重块上壳(51)、与配重块上壳(51)固定连接的配重块下壳(52)，所述的配重块上壳(51)侧壁设有使IMU板(30)穿过的开口，所述的配重块上壳(51)与配重块下壳(52)扣合形成中空腔，所述的IMU板(30)安装在中空腔内。

7.根据权利要求1所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的第一舱(11)中还设有减震垫，所述的减震垫设置在外壳(10)与IMU板(30)、IMU板(30)与基板(20)之间，所述的减震垫包括固定层、缓冲层，所述的固定层上设有背胶，所述的固定层与外壳(10)、基板(20)连接，所述的缓冲层与IMU板(30)连接。

8.根据权利要求7所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的固定层为PC片(41)，所述的缓冲层为泡棉(42)，所述的减震垫由两个PC片(41)和夹粘在两PC片之间的泡棉(42)形成。

9.根据权利要求2所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的基板(20)上安装有飞控接线端子(23)，所述的飞控接线端子(23)与飞控连接。

10.根据权利要求2所述的一种集气压检测的惯性测量装置，其特征在于，所述的外壳(10)设有凸出外侧壁、与外壳凹槽开口端面平齐的安装座(15)，所述的安装座(15)设有内螺纹，所述的基板(20)设有与安装座(15)对位匹配的通孔。