刘毕炎，严小军，王 昕

（北京航天控制仪器研究所，北京100039）

0 引言

液浮惯性仪表的温度梯度及温度波动直接影响浮子的重浮力残差、浮油扰动力矩波动以及浮油参数的稳定性，从而产生附加力矩或剪切应力，影响仪表精度。由于三浮陀螺加速度计内部结构复杂，传热途径、边界条件等关键参数难以精确确定，一般都是通过初步的理论分析和简单的试验方法来对仪表进行热设计，这种方法缺乏对仪表详细的温度分析，无法获取仪表内部温度场的分布状态［1-2］。本文使用有限元方法，对液浮惯性仪表的温度场进行分析，得到了仪表内部的温度场分布，为仪表的热设计提供基础参数，从而为降低仪表内部温度梯度和仪表的温度系数打下基础［3］。

1 液浮惯性仪表的结构组成与传热途径

液浮惯性仪表主要由壳体、变磁阻传感器、无刷力矩电机、陀螺摆组件、输电装置5部分组成，具体结构如图1所示［1-2］。马达是内部热源，其输入功率大部分转化为热量，通过对流和传导的方式传递到浮筒内壁，浮筒再将这些热量传给浮油。3个加热片采用带状薄膜加热片，分别缠绕在液浮惯性仪表的内壳体和大端盖上，它的热量通过热传导传到内壳体上，内壳体再将这些热量传到浮油。陀螺摆组件的热量一部分通过壳体内的空气以对流换热的方式传导到壳体上，另外一部分通过下轴和输电装置以热传导的方式向外传热，液浮惯性仪表的主要传热途径如图2所示。……