NL8401964A - Ringlasergyro voor metingen onder in een boorgat. - Google Patents

Ringlasergyro voor metingen onder in een boorgat. Download PDF

Info

Publication number
NL8401964A
NL8401964A NL8401964A NL8401964A NL8401964A NL 8401964 A NL8401964 A NL 8401964A NL 8401964 A NL8401964 A NL 8401964A NL 8401964 A NL8401964 A NL 8401964A NL 8401964 A NL8401964 A NL 8401964A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
gyro
bending
assembly
blades
cavity
Prior art date
Application number
NL8401964A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Sundstrand Optical Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundstrand Optical Tech filed Critical Sundstrand Optical Tech
Publication of NL8401964A publication Critical patent/NL8401964A/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58Turn-sensitive devices without moving masses
    • G01C19/64Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
    • G01C19/66Ring laser gyrometers
    • G01C19/661Ring laser gyrometers details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

p & c 't* > »
LW 6132-3 Ned.M/LdB
Korte aanduiding: Ringlasergyro voor metingen onder in een boorgat.
De uitvinding heeft betrekking op een ringlasergyro en meer in het bijzonder op een uiterst nauwkeurige en. compacte ringlaser-5 gyro voor gebruik in een boorgat, zoals een olieput.
Als gevolg van de kleine diameter van boorgaten van olieputten, is de afmeting van de instrumenten, die daarin worden gebruikt, kritisch. Bekende ringlaser gyrosamenstellen zijn in een typerend geval niet geschikt voor gebruik omlaag in een boorgat, alleen of in een instrumenten-10 tros, omdat ofwel de gyrosamenstellen te omvangrijk zijn danwel de gyro niet voldoende nauwkeurig is.
Typerende ringlaser gyro's omvatten een holte, die een gesloten lusbaan vormt, waar doorheen twee contra-roterende laserbundels lopen. Bij bekende pogingen om de totale afmeting van de gyro te 15 verminderen, heeft men de baan lengte van de holte verkleind tot 6 cm. Gebleken is echter, dat hoe groter de door de holte omsloten zone en dus hoe langer de baanlengte, des te groter de nauwkeurigheid van de gyro. Het zo klein mogelijk maken van de baanlengte, teneinde de totale afmeting van de gyro zo klein mogelijk te maken, resulteert in een 20 gyro, zoals de .. 6 cm gyro, die niet voldoende nauwkeurig is voor de meeste toepasingen, waaronder toepassingen onderin een boorgat.
Eén van de problemen die de nauwkeurigheid van een ringlasergyro aantasten, is het verschijnsel van het in elkaar grijpen ('lockin') van de beide contra-roterende laserbundels. Om dit in elkaar grijpen 25 te voorkomen, zijn diverse bibbertechnieken toegepast onder gebruikmaking van uitwendige instelapparatuur. Ofschoon bekende instelapparatuur de nauwkeurigheid van de gyro vergroot, voegt een dergelijke apparatuur in een typerend geval een aanzienlijk bedrag toe aan de totale afmetingen van het gyrosamenstel. Gyrosamenstellen die dergelijke apparatuur toe-30 passen, zijn daarom in een typerend geval te omvangrijk om te worden gebruikt in toepassingen onderin het boorgat.
In overeenstemming met de onderhavige uitvinding zijn de nadelen van de bekende ringlasergyro1s zoals hierboven besproken, overwonnen.
Het ringlasergyrosamenstel volgens de uitvinding, is zowel uiterst nauw-35 keurig als zeer compact om te kunnen worden gebruikt omlaag in het boorgat, bijvoorbeeld, in een boorgat van een olieput.
De ondergrondse ringlasergyro heeft een lichaam met een veelhoekig gevormde holte erin, die een gesloten lusbaan vormt, waar doorheen een paar contra-roterende bundels lopen, waarbij een spiegel opgesteld is in 40 elke hoek van de holte voor het terugkaatsen van de bundels om de baan.
8401964 , r . » - 2 - /
Het gyrolichaam heeft een veelhoekige vorm, waarbij twee tegenover elkaar gelegen zijden ervan in hoofdzaak langer zijn dan de overblijvende zijden, die kort zijn om een lang, smal lichaam te vormen voor gebruik onder in het boorgat. Elke spiegel is telkens op een andere korte zijde van het 5 gyrolichaam opgesteld, waarbij het aantal kortere zijden van het lichaam gelijk is aan het aantal spiegels om de breedte van het gyrolichaam zo klein mogelijk te maken. De holte is aaigdorachti binnen het lichaam van de gyro, ten opzichte van de spiegels zodanig dat de lengte van de gesloten lusbaan gevormd door de holte maximaal wordt voor het smalle gyrolichaam. 10 · Een techniek gebruikt om het in elkaar grijpen van twee contra- roterende laserbundels te voorkomen, is een spiegeltrilling waarbij twee spiegels van de gyro worden getrild 180° uit fase ten opzichte van elkaar. De beide in trilling gebrachte spiegels kunnen worden öpgesteld aan aangrenzende kortere zijden van het gyrolichaam, waarbij de holte 15 aangebracht wordt binnen het lichaam ten opzichte van de spiegels zodanig dat de langere zijden van de holte evenwijdig zijn aan de langere zijden van het lichaam. De twee in trilling gebrachte spiegels kunnen eveneens worden opgesteld aan tegenover gelegen kortere zijden van het gyrolichaam, waarbij de holte versprongen is ten opzichte van het lichaam zodanig 20 dat de holtebaanlengte maximaal gemaakt wordt en de breedte van het gyrolichaam zo klein mogelijk gemaakt wordt.
Het ringlasergyrosamenstel voor metingen onder in het boorgat omvat voorts een instelapparaat om aan het lichaam van de gyro een trillende beweging ("dither") mede te delen om het in elkaar grijpen van 25 de twee contra-roterende laserbundels te voorkomen. Het instelapparaat omvat een eerste en een tweede buigingssamenstel opgesteld nabij de tegenover gelegen zijden van het gyrolichaam, waarbij elk samenstel gekoppeld is tussen het lichaam en een ondersteuning. Middelen zijn aanwezig om elk van de buigingssamenstellen 180° uit fase aan te drijven 30 ten opzichte van elkaar teneinde het lichaam van de gyro om een ingangs-as ervan in een trillencfe beweging te brengen. Elk van de buigingssamenstellen is uiterst smal teneinde slechts een minimale hoeveelheid toe te voegen aan de totale breedte van het ringlasergyrosamenstel.
De uitvinding zal hieronder aan de hand van een paar in de 35 figuren der bijgaande tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht.
Eig. 1 geeft een aanzicht in perspectief van het ringlasergyrosamenstel voor metingen onder in een boorgat volgens de onderhavige 8401964 - 3 - uitvinding; fig. 2 toont een doorsnede van het lichaam van de ringlasergyro van fig. 1; fig. 3 geeft een doorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van 5 het ringlasergyrolichaam; fig. 4 stelt een bovenaanzicht voor. van het ringlasergyro-samenstel van fig. 1, dat de instelapparatuur illustreert om aan het lichaam van de gyro een trilling mede te delen; fig. 5 geeft een aanzicht in perspectief van een buigingsblad 10 van het instelapparaat van fig. 4; fig. 6 toont een dwarsdoorsnede door het ringlasergyro-samenstel in een huis; en fig. 7 geeft een gedeeltelijk einAanzicht van het ringlaser-gyrosamenstel in het huis.
15 De ringlasergyro voor metingen ónder in een boorgat, zoals weergegeven in fig. 1 en 2, omvat een lichaam 10, dat gemaakt kan zijn uit kwarts, en een veelhoekig gevormde holte 12 daarin bezit, die een gesloten lusbaam vormt. De holte bevat een gas of gassen, die geschikt zijn voor laserwerking, zoals 90% helium en 10% neon bij een druk van 20 3 torr. Een gasontlading wordt tot stand gebracht tussen een kathode 14 en een paar anoden 16 en 18, die elk in verbinding staan met de holte 12 om twee contra—roterende laserbundels te vormen. De bundels worden teruggekaatst rondom de gesloten lusbaan door spiegels 20, 22, 24 en 26, die geplaatst zijn in de hoeken van de holte. Naarmate de gyro wordt 25 geroteerd om een of andere ingangsas evenwijdig aan de Z-as, wordt de effectieve baanlengte voor één bundel vergroot, terwijl de effectieve baanlengte voor de andere bundel af neemt als gevolg van Doppler-verschuiving. Een zwevingfrequentie, die evenredig is met de rotatiesnelheid, wordt geproduceerd als reactie op de heterodyne menging van de twee bundels 30 zoals door middel van een prisma samenwerkend met de spiegel 24. De zwevingfrequentie produceert een franjepatroon dat wordt gedetecteerd door een dubbele fotodiode 28, die de uitgang van de gyro levert.
Het lichaam 10 van de ringlasergyro wordt zeer smal en compact gemaakt om te worden gebruikt in het boorgat van een olieput, hetzij 35 alleen of in een instrumententros De breedte van het lichaam, genomen over de X-as, is ongeveer 2,5 cm. Het lichaam echter is aanzienlijk langer dan zijn breedte. De lengte, genomen over de ¥-as, is ongeveer 12,7 cm om een holte daarin op te nemen die een baanlengte heeft van 8401964 - 4 - t . ί ongeveer 25 cm. Ofschoon holten met kleinere baanlengten bekend zijn, is gebleken dat hoe groter de zone omsloten door de holte en dus hoe langer de baanlengte, des te groter de nauwkeurigheid van de gyro.
Teneinde de breedte van het gyrolichaam zo klein mogelijk te % 5 maken maar de lengte van de gesloten lusbaan gevormd door de holte zo groot inogelijk te maken, wordt het lichaam 10 van de gyro zodanig gevormd dat het een veelhoekige vorm heeft waarbij de twee niet-aangrenzende of tegenover elkaar gelegen zijden 30 en 32 aanzienlijk langer zijn dan de overige zijden 34-40, op elk waarvan de spiegels zijn gemonteerd, 10 terwijl de overige zijden kort zijn teneinde een lang, smal lichaam te vormen. Voorts zijn de korte zijden 34-40 van het lichaam 10 in aantal gelijk aan het aantal vereiste spiegels teneinde de totale breedte van de gyro zo klein mogelijk te maken.
De holte 12 is gevormd in een lange, smalle veelhoekige vorm, 15 waarbij twee kanalen of versterkingsbuizen 42 en 44 langer zijn dan de overige versterkingsbuizen 46 en 48. De langere versterkingsbuizen zijn opgesteld nabij de langere zijden 30 en 32 van het lichaam, en de kortere versterkingsbuizen 46 en 48 snijden de langere buizen 42, 44 bij de spiegels. De holte 12 is geplaatst binnen het lichaam van de gyro 20 ten opzichte van de spiegels zodanig dat de lengte van de gesloten lusbaan gevormd door de holte zo groot mogelijk wordt. Ofschoon de holte, zoals weergegeven, rechthoekig is binnen een onregelmatig zes-vlakkig lichaam, kan de holte diverse andere veelhoekige vormen hebben. Bijvoorbeeld een holte, die een lange, smalle driehoek vormt, zou opge-25 steld kunnen worden binnen een onregelmatig vijfhoekig lichaam in overeenstemming met de onderhavige, uitvinding.
Om het in elkaar grijpen van de twee contra-roterende laserbundels te voorkomen, past de ringlasergyro voor metingen onder in een boorgat zowel een lichaamstrillen toe, zoals hieronder uitvoerig 30 beschreven, als een spiegeltrillen, waarbij elke spiegel 20 en 22 periodiek gevibreerd wordt in een richting loodrecht op zijn vlak.
De spiegels 20 en 22 zijn membraanspiegels, die 180° uit fase aangedreven worden teneinde de baanlengte van de holte konstant te houden. Elke spiegel 20 en 22 heeft een stuuraandrijforgaan 45 en 47 voor de holte-35 lengte, die reageert op de uitgang van een enkelvoudige fotodiode 49. samenwerkend met de spiegel 26. De fotodiode 49 monitoort de intensiteit van de laserbundels en verschaft een gelijkstroomuitvoer aan de in trilling gebrachte spiegels, zodat de bundels worden gehouden 8401964 - 5 - in het mode-midden. Details van de twee tot trillen gebrachte spiegels en een regelcircuit voor het handhaven van de 180° fase relatie, worden geopenbaard in de Amerikaanse nevenoctrooiaanvrage nr. 462,548.
In een eerste uitvoeringsvorm van de ringlasergyro voor meting 5 onder in een boorgat, zoals weergegeven in fig. 2, worden de membraan-* spiegels 20 en 22 geplaatst op de aangrenzende kortere zijden 34 en 36 van het gyrolichaam 10. De holte 12 is geplaatst binnen het gyrolichaam zodanig dat de langere versterkingsbuizen 42 en 44 evenwijdig zijn aan de langere zijden 30, 32 van het lichaam. Deze configuratie resulteert 10 in een gyrosamensteï,. dat voldoende smal is voor de meeste toepassingen.
Om echter de breedte van de gyro verder te reduceren terwijl hij toch de membraanspiegels 20 en 22 herbergt, die groter zijn dan de overblijvende spiegels, kan de ringlasergyro worden gewijzigd zoals weergegeven in fig. 3. In deze configuratie zijn de membraanspiegels 15 20* en 22‘ geplaatst aan tegenover elkaar gelegen kortere zijden 34* en 38’ van het lichaam 10', terwijl de holte 12' versprongen is binnen het lichaam zodanig dat de bundels .het centrale gedeelte van de spiegels snijden. De zijden 34' en 38' zijn lang genoeg gemaakt om de grote membraanspiegels 20' en 22' op te nemen, waarbij de zijden 20 36* en 40' korter zijn dan de zijden 34' en 38' teneinde de breedte van de gyro zo klein mogelijk te maken. De kleinere spiegels 24' en 26' zijn geplaatst aan de zijden 36' en 40', dichter bij de respectieve aangrenzende langere zijden 32' en 30' van het lichaam teneinde de baan-lengte van de holte 12* zo groot mogelijk te maken. De relatieve 25 plaatsing van de spiegels en de versprongen holte is een verdere bijzonderheid, waardoor de totale breedte van het ringlasergyrosamenstel zo klein mogelijk gemaakt kan worden terwijl de lengte van de gesloten lusbaan gevormd door de holte zo groot mogelijk gemaakt wordt.
Naast het spiegel-trillen, wordt het lichaam 10 van de ringlaser-30 gyro getrild door een instelapparaat. Het instelapparaat vibreert het lichaam van de gyro in een rotatiemode op een ingangsas van de gyro teneinde het in elkaar grijpen van de laserbundels te voorkomen, welke instelapparatuur in detail wordt weergegeven in de fig. 1 en 4-7. De instelapparatuur is uiterst smal, waardoor zeer weinig toegevoegd wordt 35 aan de totale breedte van het gyrosamensteï, waarbij da instelapparatuur een paar buigingssamenstellen 50 en 52 omvat, opgesteld nabij de langere zijden van het gyrolichaam 30 resp. 32. De buigingssamenstellen 50 en 52 zijn gekoppeld met het lichaam van de gyro via een paar montageblokken 8401964 J » - 6 - 62 en 64. De montageblokken 62 en 64 zijn gemaakt uit kwarts en met epoxyhars gehecht aan het lichaam 10 aan weerszijden van een centrale invoeras 65 van de gyro. De opstelling van de kathode 14, anoden 16 en 18, vangmateriaal 19 en montageblokken 62 en 64 aan hetzelfde 5 oppervlak 67 van de gyro maakt het mogelijk de totale hoogte van het ringlasergyrosamenstel zo klein mogelijk te maken alsmede de breedte ervan, waaruit een structuur resulteert die uiterst compact is.
Het buigingssamenstel 50 omvat een paar buigingsbladen 54 en 56, die kunnen worden gemaakt uit INVAR of beryllium-koper? materialen 10 die van grote sterkte en voldoende stijf- zijn, zodat de enige beweging die wordt medegedeeld aan de gyro, de gewenste trilbeweging is. De buigingsplaten 54 en 56 zijn met hun betreffende buitenste einden 58 en 60 bevestigd aan een cn&rsteuning 61, weergegeven in figuren 6 en 7, voor de gyro en zijn gekoppeld met hun binnenste einden aan het lichaam 15 van de gyro via de betreffende montageblokken 62 en 64. Op soortgelijke wijze omvat het buigingssamenstel 52 een paar buigingsbladen 66 en 68 gemaakt uit INVAR of dergelijke. De bladen 66 en 68 worden bevestigd met hun respectieve buiteneinden 70 en 72 aan de ondersteuning 61 en gekoppeld met hun binneneinden aan de betreffende montageblokken 62 en 20 64.
Zoals hieronder uitvoerig beschreven worden de bladen 54 en 56 aangedreven 180° uit fase ten ,opzichte van elkaar zoals ook het geval is met de bladen 56 en 68. Deze aandrijving resulteert in een trek-duwkracht uitgeoefènd op het montageblok 62, die 180° uit fase is 25 ten opzichte van de resulterende trek-duwkracht uitgeoefend op het montageblok 64. De 180° in fase verschoven trek-duwkrachtèn op de montageblokken 62 en 64 maken dat het lichaam van de gyro vibreert in een roterende trillingswijze om de centrale ingangsas 65.
De buigingsbladen 54, 56, 66 en 68 hebben dezelfde constructie , 30 zodat alleen het buigingsblad 56 uitvoerig zal worden beschreven aan de hand van fig. 5. Het buigingsblad 56 omvat een zich. naar buiten uitstrekkende flens 74 aan zijn buitenste einde 60. De flens bezit twee gaten 75, waardoorheen schroeven, zoals de schroef 76 weergegeven in fig. 7, zich uitstrekt om het buigingsblad te bevestigen aan de onder-35 steuning 61. Een' gedeelte 78 van het buigingsblad aan het buitenste einde,' strekt zich naar binnen toe uit naar het gyrolichaam en begrenst de afstand, waarover het gyrolichaam kan uitzwenken, wanneer het in trilling wordt gebracht. Een rubber kussen 80 is bevestigd aan 8401964 ft i - 7 - het gedeelte 78 om elke stoot of ontlastrek tussen het gyrolichaam en het buigingsblad aan zijn buitenste einde te absorberen, welke kunnen ontstaan wanneer het lichaam 10 in trilling wordt gebracht.
Het buigingsblad 56 omvat aan zijn binnenste einde 84 een flens 5 90, die zich naar binnen toe uitstrekt naar het lichaam van de gyro en aanligt tegen het montageblok 64. Het binnenste einde van het. buigingsblad 56 is bevestigd aan het montageblok 64 door drie schroeven 96, die lopen door gaten 98 in de flens 90 en in van draad voorziene gaten 102 in het montageblok 64. Het buigingsblad 68 heeft eveneens een flens 104 10 aan zijn binnenste einde, welke flens dezelfde constructie heeft als de flens 90 van het buigingsblad 56. De flens 104 is bevestigd aan het montageblok 64 door drie schroeven 106, die lopen door gaten 108 in de flens 104 en in de van draad voorziene gaten 102 in het montageblok 64, waarbij de schroeven 106 de gaten 102 binnengaan vanaf het einde 15 tegenover dat vanwaar de schroeven 96 binnengaan. Opgemerkt wordt, dat drie schroeven, die lopen door gaten in de ene flens en het montageblok 64 en in de van draad voorziene gaten in de andere flens, gebruikt kunnen worden om de zes schroeven 96 en 106 te vervangen. Dergelijke enkelvoudige schroeven stellen de montageblokken in staat onder samen-20 drukking gebracht te worden teneinde de stabiliteit van de ingangsas te handhaven.
De montageblokken 62 en 64 zijn gemaakt uit kwarts, die elk een hexagonale doorsnede hebben. Elke flens van de buigingsbladen, zoals de flens 90, heeft een V-vormige indeuking teneinde te passen bij de 25 betreffende zich naar buiten uitstrekkende V-vormige zijde van de montageblokken. Tengevolge van de V-vormige configuratie van de montageblok-zijden, die aanliggen tegen de flenzen van de buigingssamenstellen, maken de b-okken 62, 64 eventuele krachten zo klein mogelijk, welke krachten veroorzaakt worden door het monteren van de buigingssamenstellen, 30 die kunnen worden overgedragen naar het lichaam 10 van de gyro. De kwartsblokken 62 en 64 stellen de buigingssamenstellen daardoor in staat om te worden gemonteerd op het lichaam van de gyro zonder kromtrekken van de gyro of daarop spanning te veroorzaken.
De buigingsbladen zijn aan hun binnenste einde 84 voorzien van 35 een inkeping met een in het algemeen U-vormig gedeelte 114 zoals weergegeven voor het blad 56 in fig. 5. De U-vormige gedeelten 114 van de buigingsbladen 54 en 56 strekken zich uit tussen een paar rubber sluit-plaatjes 116 en 118 in sleuven gevormd in tegenover gelegen zijden van 8401964 > .# ^ - 8 - een demporgaan 120. Het denkorgaan 120 is centraal gelegen nabij de zijden 30 van het gyrolichaam 10. Op soortgelijke wijze strekken de U-vormige gedeelten 114 van de buigingshladen 66 en 68 zich uit tussen een paar rubber sluitplaatjès .122 en 124 in desbetreffende 5 sleuven aan tegenover gestelde zijden van een demporgaan 126. Het demporgaan 126 is centraal gelegen nabij de zijden 32 van het gyrolichaam, rechtstreeks tegenover het denkorgaan 120.
Een rubber kussen 128 is opgesteld tussen het demporgaan 120 en het kwartslichaam 10 van de gyro om eventuele spanningen daartussen 10 te ontlasten. Een rubber kussen 130 is op soortgelijke wijze aangebracht tussen het demporgaan 126 en het lichaam 10 van de gyro. Een voorbelasting wordt uitgeoefënd op het rubber 128, 130 en het lichaam 10 van de gyro, door schroeven 134 en 135, die lopen door centraal gelegen van draad voorziene gaten aangebracht in de demporganen 120 resp.
15 126. De demporganen 120 en 126 elimineren in wezen translatie in de X-riehting, veroorzaakt door schok, die in de orde van 1000 g's kan zijn.
De demporganen 120, 126 zijn bevestigd aan de ondersteuning 61 voor de ringlasergyro zoals weergegeven in fig. 6. De demporganen 20 120 en 126 omvatten zich naar buiten uitstrekkende flenzen 140 en 142, die een paar van draad voorziene gaten 146 en 148 daarin bezitten, waardoor paren schroeven 147, 149 lopen. De schroeven strekken zich voorts uit tot in van draad voorziene gaten aangebracht in de ondersteuning 61. Ofschoon de denkorganen vast gemonteerd zijn aan de onder-25 steuning 61, wanneer de buigingshladen worden aangedreven, worden de binnenste einden 84 van de bladen gedwongen te bewegen in de demporgaan-sleuven naar en weg van het lichaam van de gyro, waardoor zij daaraan de trilbeweging mededelenv
Teneinde de buigingshladen aan te drijven, is een piëzo-30 elektrisch omzetterelement gemonteerd aan tegengestelde zijden van elk der bladen. De elementen reageren op een aandrijf spanning, die de vorm kan aannemen van een sinusgolf of dergelijke teneinde de gewenste trilbeweging mede te delen aan het gyrolichaam. Aangezien de piëzo-elektrische omzetterelementen alle dienen te worden aangedreven met 35 spanning met dezelfde polariteit, worden de elementen gemonteerd op de bladen met verschillende kristallografische oriëntaties. Bijvoorbeeld kan het omzetterelement 150 gemonteerd op het buitenste oppervlak van het buigingsblad 54 een eerste oriëntatie hebben,· waar- 8401964 a • ^ ψ - 9 - door, bij toepassing van een positieve spanning, het element zich uitzet.
Het omzetterelement 152 gemonteerd op het binnenoppervlak van het buigings-blad 54 heeft een tweede oriëntatie, zodanig dat bij toepassing van een positieve spanning, het omzetterelement 152 eveneens gedwongen wordt uit 5 te zetten. Een dergelijke oriëntatie zal tot gevolg hebben dat het buigingsblad 54 duwt tegen het montageblok 62 bij toepassing van een spanning met positieve polariteit, terwijl het blad weggetrokken wordt van het blok bij toepassing van een spanning met negatieve polariteit.
Gegeven bovenstaande oriëntatie van de piëzo-elektrische omzetter-10 elementen samenwerkend met het buigingsblad 54, hebben de overblijvende omzetterelementen de volgende oriëntaties. De buitenste omzetterelementen 154 en 156, samenwerkend met de betreffende buigingsbladen 56 en 66, hebben oriëntaties van het tweede type, terwijl de omzetterelementen 158 en 160 gemonteerd op het binnenste oppervlak van de betreffende buigings-15 bladen 56 en 66 een oriëntatie van het eerste type hebben. Het buitenste omzetterelement 162 van het buigingsblad 68 bezit de eerste oriëntatie, terwijl het omzetterelement 164 gemonteerd op het binnenste oppervlak van het buigingsblad 68 de tweede oriëntatie bezit. In het algemeen hebben het binnenste en het buitenste piëzo-elektrische omzetterelement 20 samenwerkend met het ene buigingsblad dezelfde oriëntatie als het betreffende binnenste en buitenste omzetterelement samenwerkend met het buigingsblad, dat zich bevindt op een diagonaal vanaf het ene buigingsblad en hebben de tegengestelde oriëntatie van het binnenste en buitenste element samenwerkend met het buigingsblad, dat zich bevindt rechtstreeks 25 over de gyro vanaf het ene buigingsblad. Opgemerkt wordt, dat in plaats van het afwisselen van de oriëntatie van de omzetterelementen op elk van de buigingsbladen, de omzetterelementen dezelfde oriëntatie kunnen hebben, maar kunnen worden aangedreven door spanningen met tegengestelde polariteit om de gewenste trilbeweging mede te delen.
30 Het ringlasergyrosamenstel is opgesloten in een huis, omvattende een deksel 170 en de ondersteuning 61, die de basis ervan vormt. Het huisdeksel 170 is bevestigd aan de ondersteuning door middel van bouten 172 of schroeven. De ondersteuning 61 heeft een platte bodem 174, die het monteren van het gyrosamenstel in een instrumententros of dergelijke 35 vergemakkelijkt.
8401964

Claims (11)

1. Ringlasergyrosamenstel voor het meten van de rotatie om een ingangsas, waarbij de gyro een lichaam bezit met een veelhoekig gevormde holte daarin, die als baan een gesloten lus vormt, waardoor een paar contra-roterende bundels lopen, en spiegels bezit, die opgesteld zijn, 5 in elke hoek van de holte 1, voor het reflecteren van de bundels om de baan, met het kenmerk, dat het gyrolichaam een veelhoekige vorm heeft, waarvan twee tegenover elkaar gelegen zijden aanzienlijk langer zijn dan de overblijvende zijden, welke kort zijn teneinde een lang, smal lichaam te vormen, waarbij elke spiegel telkens op een andere kortere 10 zijde van het lichaam is opgesteld, en de holte opgesteld is binnen het lichaam ten opzichte van de spiegels zodanig, dat de lengte van de gesloten lusbaan gevormd door de holte gemaximaliseerd is voor het smalle gyrolichaam.
2. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aantal 15 kortere zijden van het lichaam gelijk is aan het aantal spiegels.
3. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de breedte van de gyro minder is dan ca. 5 cm en de lengte van de gesloten lusbaan ten minste ca. 25 cm is.
4. Samenstel volgens conclusie 1, gekenmerkt door middelen voor 20 het vibreren van twee spiegels 180° uit fase ten opzichte van elkaar.
5. Samenstel volgens conclusie 1, gekenmerkt door middelen opgesteld nabij elk van de langere zijden van het gyrolichaam om een trilbeweging medé te delen aan het gyrolichaam om een ingangsas van de gyro.
6. Ringlasergyrosamenstel voor het meten van de rotatiesnelheid om een ingangsas, waarbij de gyro een veelhoekig gevormd lichaam bezit met daarin een hólte, die een besloten loopbaan vormt, waardoor een paar contra-roterende bundels lopen, welk samenstel middelen omvat voor het ondersteunen van het lichaam van de gyro, gekenmerkt door 30 een inrichting om het in elkaar grijpen ("lock-in") van de bundels te voorkomen, bevattende: eerste én tweede buigingssamenstellen opgesteld nabij tegenover gelegen zijden van het gyrolichaam, waarbij elk buigings-samenstel een paar buigingsbladen omvat, terwijl elk blad een buitenste einde bezit dat bevestigd is aan de gyro-ondersteuningsmiddelen en een 35 binnenste einde gekoppeld met het lichaam van de gyro; en middelen voor het aandrijven van de buigingsbladen van het eerste en tweede samenstel met dezelfde frequentie,' waarbij de buigingsbladen van elk paar worden 8401964 . * -- - 11 - aangedreven 180° uit fase ten opzichte van elkaar en het paar buigings-bladen van het eerste samenstel aangedreven worden 180° uit fase ten opzichte van het paar buigingsbladen van het tweede samenstel teneinde een trilbeweging mede te delen aan het lichaam van de gyro.
7. Samenstel volgens conclusie 6, gekenmerkt door een eerste en een tweede montageblok bevestigd aan een oppervlak van het gyrolichaam aan tegengestelde zijden van een ingangsas van de gyro, voor het koppelen van de binnenste einden·, van de buigingsbladen aan het lichaam van de gyro.
8. Samenstel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de buigings bladen van het eerste en het tweede buigingssamenstel een trek-duwkracht uitoefenen op elk der montageblokken, waarbij de op het eerste blok uitgeoefende kracht 180° uit fase is ten opzichte van de kracht uitgeoefend op het tweede blok, teneinde het lichaam van de gyro te 15 doen vibreren in een roterende trillingswijze om de ingangsas van de gyro.
9. Samenstel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat een buigings-blad van elk der eerste en tweede buigingssamenstellen aanliggen tegen tegenover gelegen zijdenvan het eerste montageblok, en de andere 20 buigingsbladen van het eerste en het tweede buigingssamenstel aanliggen tegen tegenover gelegen zijden van het tweede motnageblok.
10. Samenstel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de montageblokken geconfigureerd zijn om onder samendrukking geplaatst te worden, wanneer zij worden aangegrepen door de buigingsbladen teneinde de 25 stabiliteit van de ingangsas te handhaven.
11. Samenstel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de zijden van de montageblokken, die aanliggen tegen de buigingsbladen, gevormd zijn in de gedaante van een zich naar buiten uitstrekkende V, waarbij de buigingsbladen aan hun binnenste einde een lichaam omvatten, dat 30 een V-vormige indeuking bezit om te passen bij de V-vormige zijden van de montageblokken. 8401964
NL8401964A 1983-06-20 1984-06-20 Ringlasergyro voor metingen onder in een boorgat. NL8401964A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50602983A 1983-06-20 1983-06-20
US50602983 1983-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8401964A true NL8401964A (nl) 1985-01-16

Family

ID=24012866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8401964A NL8401964A (nl) 1983-06-20 1984-06-20 Ringlasergyro voor metingen onder in een boorgat.

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS6018981A (nl)
AU (1) AU2947684A (nl)
BE (1) BE899974A (nl)
DE (1) DE3422889A1 (nl)
FR (1) FR2548357A1 (nl)
GB (1) GB2141868A (nl)
IT (1) IT8448410A0 (nl)
NL (1) NL8401964A (nl)
NO (1) NO842455L (nl)
SE (1) SE8403264L (nl)
ZA (1) ZA844479B (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1252551A (en) * 1984-01-09 1989-04-11 Litton Systems, Inc. Laser angular rate sensor with dithered mirrors
DE3544074A1 (de) * 1985-12-13 1987-06-19 Teldix Gmbh Einrichtung zur erzeugung von drehschwingungen fuer ringlasergyroskope
JP3367614B2 (ja) * 1991-10-17 2003-01-14 株式会社小松製作所 ダンプトラックの操舵輪油圧駆動装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115004A (en) * 1976-11-15 1978-09-19 Litton Systems, Inc. Counterbalanced oscillating ring laser gyro
DE2821330A1 (de) * 1977-05-18 1978-11-30 Litton Systems Inc Ring-laser-gyroskop
US4190364A (en) * 1977-09-07 1980-02-26 The Singer Company Ring laser gyroscope
JPS5691487A (en) * 1979-12-25 1981-07-24 Kenji Aoshima Manufacture of ring laser oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
SE8403264L (sv) 1984-12-21
IT8448410A0 (it) 1984-06-18
ZA844479B (en) 1985-04-24
GB2141868A (en) 1985-01-03
GB8415751D0 (en) 1984-07-25
NO842455L (no) 1984-12-21
SE8403264D0 (sv) 1984-06-19
BE899974A (fr) 1984-12-20
JPS6018981A (ja) 1985-01-31
FR2548357A1 (fr) 1985-01-04
DE3422889A1 (de) 1984-12-20
AU2947684A (en) 1985-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69829022T2 (de) Zweiachsiges, Navigationsansprüche erfüllendes, mikromechanisches Drehsensorsystem
US8345336B2 (en) MEMS scanning micromirror with reduced dynamic deformation
JP3342496B2 (ja) 回転速度ジャイロスコープ
EP0052318B1 (en) Force transducer
US7659918B2 (en) Apparatus and methods for adjusting the rotational frequency of a scanning device
US6386033B1 (en) Angular velocity sensor
Brosens Dynamic mirror distortions in optical scanning
EP0943893B1 (en) Angular velocity sensor
US4085825A (en) Vibratory system isolation and flexure pivot
JP2006171349A (ja) アクチュエータ
US20060144948A1 (en) MEMS scanning mirror with distributed hinges and multiple support attachments
NL8401964A (nl) Ringlasergyro voor metingen onder in een boorgat.
JPH08128833A (ja) 振動型ジャイロスコープ
JP4210694B2 (ja) マイクロメカニカルモーションセンサ
KR970028443A (ko) 기계적 공진기를 구비한 속도 자이로스코프
EP1918244A1 (en) MEMS actuation device
JP2006018250A (ja) Memsミラースキャナ
KR100363786B1 (ko) 마이크로 자이로스코프
US4653918A (en) Low Q body-dithered laser gyro assembly
US6964196B2 (en) Resonant pivoting surface with inertially coupled activation
US8054522B2 (en) Oscillating mirror having a plurality of eigenmodes
US5521740A (en) Resonant optical scanner
Burdess et al. Experimental evaluation of a piezoelectric actuator for the control of vibration in a cantilever beam
JP2006010715A (ja) Memsミラースキャナ
US5721616A (en) Tilt free micromotion translator

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BV The patent application has lapsed