本发明涉及光纤传感测试技术领域，具体涉及一种光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法。
背景技术：
目前，中低精度光纤陀螺捷联惯性测量系统已经从实验室走向了实用阶段，但高精度光纤陀螺捷联惯性测量系统的应用仍受限于环境条件的影响，尤其是振动条件。从理论上来说，与机械陀螺相比，光纤陀螺的全固态结构、无旋转活动部件等特点决定了它具有抗冲击、抗振动、可靠性高等优点。光纤敏感环体是光纤陀螺的核心器件，决定着光纤陀螺振动性能优劣。但在实际应用中，冲击、振动引起的光纤环应力变化、器件尾纤振动以及结构共振都可能带来陀螺输出误差，造成振动状态下陀螺的动态误差增加，从而导致光纤陀螺仪精度的降低。随着市场各领域对光纤陀螺的需求不断增加，对光纤陀螺的可靠性、环境适应性提出了更高的要求。
现目前各大厂商对光纤陀螺的振动性能只能通过对成品光纤陀螺单个方向进行逐次筛选。如公开号为cn104567934a的中国专利公开了一种针对光纤陀螺振动试验用工装及试验方法，工装包括一测试台，在测试台上取两个相邻的互为垂直的面为安装固定面，其余面通过陀螺基座安装陀螺，振动时分别以两个安装固定面位安装基础进行两次测试，第二轮测试后，在水平面内沿逆时针或顺时针方向转动90°后，再进行第三轮测试。该方法试验时将光纤陀螺一直固定安装在测试台某一个面上，试验过程中采用转换测试台与工作台面的安装面实现对光纤陀螺仪的三个不同方向的振动测试，该方法效率较低，并且因陀螺是成品导致不具有可维修性，可能会导致陀螺报废，直接影响产品的生产进度。因此需要一种有效提高光纤陀螺振动试验中的筛选效率的试验方法显得尤为重要。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，有效提高了光纤敏感环体振动测试的筛选效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，包括以下步骤：a、先获取如下结构的测试台，所述测试台呈n棱台形，共包括有底面、顶面以及n个侧面，其中，所述测试台通过其底面与振动设备安装固定，其顶面形成一水平测试面；所述测试台的至少一侧面为竖直面以形成竖直测试面，其余侧面构成倾斜角度相同的倾斜测试面，所述测试台上的水平测试面、倾斜测试面以及竖直测试面上均开设有连接螺孔用于供待测光纤敏感环体固定安装；其中n为整数，且3≤n；b、测试台安装，将所述测试台通过底面安装固定在振动设备上；c、第一次筛选，将待测的光纤敏感环体分别一一对应固定到测试台上的倾斜测试面上，光纤敏感环体固定完成后，其输出端连通至数据采集系统；然后开启振动设备进行振动筛选，通过数据采集系统采集的数据判断光纤敏感环体的振动性能是否满足指标要求；d、筛选出满足指标要求的光纤敏感环体，该光纤敏感环体的振动筛选测试完成；然后筛选出指标超差的光纤敏感环体进行第二次筛选；e、第二次筛选，将第一次筛选出指标超差的光纤敏感环体依次安装在测试台的水平测试面上和竖直测试面上，或者竖直测试面和水平测试面上，直至每个指标超差的光纤敏感环体均经过水平测试面和竖直测试面的振动筛选后，通过数据采集系统采集的数据，确定出指标超差的光纤敏感环体具体是某个或者哪几个方向存在缺陷。
现对第二次筛选进行详细说明，譬如先将光纤敏感环安装在测试台的水平测试面上时，因此时振动量级集中在垂直方向（即z向），如出现振动性能超差则可以判定此光纤敏感环体在垂直方向上存在缺陷，但是也不排除此光纤敏感环体在水平方向不存在缺陷，因此还是需要将此光纤敏感环体安装于竖直测试面上进行测试；如此光纤敏感环体在垂直方向振动筛选时满足指标要求则可以判定引起振动性能超差的是敏感环体在x、y轴方向存在缺陷，因此还是需要将此光纤敏感环体安装于竖直测试面上进行测试。完成水平测试面测试后，然后再将光纤敏感环体安装在竖直测试面上，确定是否是光纤敏感环体在x、y轴方向存在缺陷导致了振动性能超差，此时振动量级集中在敏感环体的x、y轴方向，可以排除在垂直方向缺陷导致的振动性能超差，如若在进行筛选时如果出现了振动性能超差，则说明此光纤敏感环在x、y轴方向存在缺陷。同理，也可以先将光纤敏感环安装在测试台的水平测试面上，再安装在竖直测试面上进行测试，不分先后顺序。因光纤敏感环体是一个环形，坐标系只是相对的，在进行第二次筛选后可以确定是x、y方向存在问题或者是在x、y轴附近存在缺陷，具体是那个位置存在问题很难确定下来，但只要找到是x、y方向或者附近位置存在问题就可以对敏感环进行修复后再使用。这里还需要说明的是，光纤陀螺中的光纤敏感环体自身就是角速度传感器，因此在进行测试过程中，一般不需要安装额外的传感器进行监控。
本方案中的测试台上具有多个倾斜测试面，通过多个倾斜测试面可用于对多只光纤敏感环体进行同时筛选，每个倾斜测试面与底面之间的夹角为φ；假设振动台在沿测试台垂直方向振动时的振动量级为q，则可以用三角函数计算出在沿多个倾斜测试面的垂直方向在光纤敏感环z轴方向振动量级为
本方案中的测试方法，通过在测试台上设计加工多个倾斜测试面，利用斜面实现了对振动量级x、y和z轴上的分解，可同时将分解的振动量级作用在光纤敏感环体上，实现对光纤敏感环体的全方位筛选，这样通过振动台倾斜测试面的设置，对于本身合格的光纤敏感环体一步便可以筛选完成，大大提高了光纤陀螺中光纤敏感环体的筛选效率，避免了出现传统振动筛选过程中对光纤陀螺仪的三个不同方向依次振动测试且筛选效率低下的问题。而对于指标超差的光纤敏感环体依次放置在竖直测试面和水平测试面上便可以完成精确筛选，这样不需要对每个光纤敏感环体均进行精确筛选，大大提高了光纤敏感环体的筛选效率。本方案从器件级保证了陀螺的振动性能，有效减少光纤陀螺成品的报废率，降低了加工制造成本。
作为优化，在步骤d中，指标超差的光纤敏感环包括光纤敏感环体在振动过程中出现数据异常并且振动完毕后无法恢复振动前的状态或者出现振动中数据与振动前后差值超差的情形。
这样，光纤敏感环体在这两种情形中均为振动性能超差，说明该光纤敏感环体可能某个或者几个方向存在缺陷导致振动性能超差，具体是哪个方向超差需要对该光纤敏感环体进行第二次筛选，将其安装至测试台上的水平测试面上或者竖直测试面上进行轮流测试。
作为优化，在步骤e中，在进行第二次筛选时，测试台上闲置的倾斜测试面上均放置有其它待测的光纤敏感环体。
这样，在对指标超差的光纤敏感环体进行第二次筛选时，测试台上闲置的倾斜测试面上同样可以对其它待测的光纤敏感环体进行第一次筛选，互不影响，从而可以提高测试台的筛选效率。更为重要的是，测试台上的每个测试面上如若均放置有待测的光纤敏感环体，可以保证测试台周侧的重力分布均匀性，避免测试台上因重力分布不均匀而出现谐振现象，从而影响光纤敏感环体测试数据的准确性。
作为优化，在步骤e中，第二次筛选完成后，对第二次筛选中确定出对应方向存在缺陷的光纤敏感环体进行相应调试，将调试完成后的光纤敏感环体再次安装于测试台上进行筛选步骤，直到经调试完成后的光纤敏感环体满足指标要求。
这样，将调试完成后的光纤敏感环体再次安装于测试台上进行测试步骤，直到经调试完成后的光纤敏感环体满足指标要求。
作为优化，当n＝4时，所述测试台为四棱台形，所述测试台具有一个竖直测试面和三个倾斜测试面。
这样，本方案中的测试台上具有三个倾斜测试面2，通过三个倾斜测试面2可用于对三只光纤敏感环体5进行同时筛选，将不合格的光纤敏感环体再放置竖直侧面上进行测试，保证测试台高效有序的对光纤敏感环体进行振动测试。
作为优化，每个倾斜测试面与底面所呈的角度为45°。
这样，将倾斜测试面的斜度设为45°，测试面的斜度适宜，光纤敏感环体安装在倾斜测试面上更加稳定。
作为优化，所述测试台的底部还设有底座，所述底座与测试台一体成型，所述底座的侧面向内凹设形成有矩形凹槽状的提手。
这样，通过在测试台底座向内凹设形成有提手，提手便于搬运测试台，相比于现有凸出设置的把手而言，提手既可以减轻测试台自身重量，还可避免人为不小心触碰到凸出的把手，而影响数据测试的准确性。更为重要的是，如若采用常规凸出设置的把手，由于把手凸出设置，测试台在测试过程中会有振动，那么把手在测试中相应也会抖动，抖动会产生谐振现象，有谐振现象就会影响测试台的测试结果，测试的数据就会有跳点现象，因此采用凹设形成的提手提高了测试结果的精确性。
作为优化，所述连接螺孔在测试台的任何测试面上均分布有四个，并呈正方形分布，且测试面上连接螺孔的分布与光纤敏感环体的内径形状相配。
这样，通过在连接螺孔上穿设螺钉，螺钉将光纤敏感环体固定安装在测试台的对应测试面上，而且四个连接螺孔呈正方形分布，从而保证光纤敏感环体上的每个螺钉的间距相等，从而保证光纤敏感环体的安装效果更好，避免因螺钉的间距不均匀，而出现光纤敏感环体在振动测试过程中出现位移偏差的情况，影响光纤敏感环体的数据准确性。
作为优化，所述测试台上两相邻侧面相衔接的棱为具有倒角的倒角棱。
这样，由于指标超差的光纤敏感环体需要在测试台更换测试面，将倒角棱设置为圆弧形倒角具有圆滑性自然过渡，避免光纤敏感环体不经意触碰到测试台。
综上所述，本发明的有益效果在于：本发明中通过在测试台上设计加工多个倾斜测试面，利用斜面实现了对振动量级x、y和z轴上的分解，可同时将分解的振动量级作用在光纤敏感环体上，实现对光纤敏感环体的全方位筛选，这样通过振动台倾斜测试面的设置，对于本身合格的光纤敏感环体一步便可以筛选完成，大大提高了光纤陀螺中光纤敏感环体的筛选效率，避免了出现传统振动筛选过程中对光纤陀螺仪的三个不同方向依次振动测试且筛选效率低下的问题。而对于指标超差的光纤敏感环体依次放置在竖直测试面和水平测试面上便可以完成精确筛选，这样不需要对每个光纤敏感环体均进行精确筛选，大大提高了光纤敏感环体的筛选效率。本方案从器件级保证了陀螺的振动性能，有效减少光纤陀螺成品的报废率，降低了加工制造成本。
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：
图1为本发明方法中所涉及的测试台的结构示意图；
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
说明书附图中的附图标记包括：测试台1、倾斜测试面2、水平测试面3、竖直测试面4、光纤敏感环体5、提手6、倒角棱7、螺钉8。
一种光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，包括以下步骤：a、先获取如下结构的测试台，如图1和图2所示，所述测试台1呈n棱台形，共包括有底面、顶面以及n个侧面，其中，所述测试台通过其底面与振动设备安装固定，其顶面形成一水平测试面3；所述测试台的至少一侧面为竖直面以形成竖直测试面4，其余侧面构成倾斜角度相同的倾斜测试面2，所述测试台上的水平测试面3、倾斜测试面2以及竖直测试面4上均开设有连接螺孔用于供待测光纤敏感环体5固定安装；其中n为整数，且3≤n；b、测试台安装，将所述测试台1通过底面安装固定在振动设备上；c、第一次筛选，将待测的光纤敏感环体5分别一一对应固定到测试台1上的倾斜测试面2上，光纤敏感环体5固定完成后，其输出端连通至数据采集系统；然后开启振动设备进行振动筛选，通过数据采集系统采集的数据判断光纤敏感环体5的振动性能是否满足指标要求；d、筛选出满足指标要求的光纤敏感环体5，该光纤敏感环体5的振动筛选测试完成；然后筛选出指标超差的光纤敏感环体5进行第二次筛选；e、第二次筛选，将第一次筛选出指标超差的光纤敏感环体5依次安装在测试台的水平测试面上和竖直测试面上，或者竖直测试面和水平测试面上，直至每个指标超差的光纤敏感环体5均经过水平测试面3和竖直测试面4的振动筛选后，通过数据采集系统采集的数据，确定出指标超差的光纤敏感环体5具体是某个或者哪几个方向存在缺陷。
现对第二次筛选进行详细说明，譬如先将光纤敏感环体5安装在测试台1的水平测试面3上时，因此时振动量级集中在垂直方向(即z向)，如出现振动性能超差则可以判定此光纤敏感环体5在垂直方向上存在缺陷，但是也不排除此光纤敏感环体5在水平方向不存在缺陷，因此还是需要将此光纤敏感环体5安装于竖直测试面4上进行测试；如此光纤敏感环体5在垂直方向振动筛选时满足指标要求则可以判定引起振动性能超差的是光纤敏感环体在x、y轴方向存在缺陷，因此还是需要将此光纤敏感环体5安装于竖直测试面4上进行测试。完成水平测试面3测试后，然后再将光纤敏感环体5安装在竖直测试面4上，确定是否是光纤敏感环体5在x、y轴方向存在缺陷导致了振动性能超差，此时振动量级集中在光纤敏感环体的x、y轴方向，可以排除在垂直方向缺陷导致的振动性能超差，如若在进行筛选时如果出现了振动性能超差，则说明此光纤敏感环体在x、y轴方向存在缺陷。同理，也可以先将光纤敏感环体安装在测试台1的水平测试面3上，再安装在竖直测试面4上进行测试，不分先后顺序。因光纤敏感环体是一个环形，坐标系只是相对的，在进行第二次筛选后可以确定是x、y方向存在问题或者是在x、y轴附近存在缺陷，具体是那个位置存在问题很难确定下来，但只要找到是x、y方向或者附近位置存在问题就可以对敏感环进行修复后再使用。这里还需要说明的是，光纤陀螺中的光纤敏感环体5自身就是角速度传感器，因此在进行测试过程中，一般不需要安装额外的传感器进行监控。
本方案中的测试台上具有多个倾斜测试面2，通过多个倾斜测试面2可用于对多只光纤敏感环体5进行同时筛选，每个倾斜测试面2与底面之间的夹角为φ；测试台上倾斜测试面上的直角坐标系为如图1和图2光纤敏感环体中部所示，x和y轴以倾斜测试面的竖向中轴线对称设置，从而光纤敏感环体在x、y轴方向的振动量级相同。假设振动台在沿测试台垂直方向振动时的振动量级为q，则可以用三角函数计算出在沿多个倾斜测试面的垂直方向在光纤敏感环z轴方向振动量级为
本方案中的测试方法，通过在测试台1上设计加工多个倾斜测试面2，利用斜面实现了对振动量级x、y和z轴上的分解，可同时将分解的振动量级作用在光纤敏感环体5上，实现对光纤敏感环体5的全方位筛选，这样通过振动台倾斜测试面2的设置，对于本身合格的光纤敏感环体5一步便可以筛选完成，大大提高了光纤陀螺中光纤敏感环体5的筛选效率，避免了出现传统振动筛选过程中对光纤陀螺仪的三个不同方向依次振动测试且筛选效率低下的问题。而对于指标超差的光纤敏感环体5依次放置在竖直测试面4和水平测试面3上便可以完成精确筛选，这样不需要对每个光纤敏感环体5均进行精确筛选，大大提高了光纤敏感环体5的筛选效率。本方案从器件级保证了陀螺的振动性能，有效减少光纤陀螺成品的报废率，降低了加工制造成本。
在具体实施方式中，在步骤d中，指标超差的光纤敏感环包括光纤敏感环体5在振动过程中出现数据异常并且振动完毕后无法恢复振动前的状态或者出现振动中数据与振动前后差值超差的情形。
这样，光纤敏感环体5在这两种情形中均为振动性能超差，说明该光纤敏感环体5可能某个或者几个方向存在缺陷导致振动性能超差，具体是哪个方向超差需要对该光纤敏感环体5进行第二次筛选，将其安装至测试台上的水平测试面3上或者竖直测试面4上进行轮流测试。
在具体实施方式中，在步骤e中，在进行第二次筛选时，测试台上闲置的倾斜测试面2上均放置有其它待测的光纤敏感环体5。
这样，在对指标超差的光纤敏感环体5进行第二次筛选时，测试台上闲置的倾斜测试面2上同样可以对其它待测的光纤敏感环体5进行第一次筛选，互不影响，从而可以提高测试台的筛选效率。更为重要的是，测试台上的每个测试面上如若均放置有待测的光纤敏感环体5，可以保证测试台周侧的重力分布均匀性，避免测试台上因重力分布不均匀而出现谐振现象，从而影响光纤敏感环体5测试数据的准确性。
在具体实施方式中，在步骤e中，第二次筛选完成后，对第二次筛选中确定出对应方向存在缺陷的光纤敏感环体进行相应调试，将调试完成后的光纤敏感环体再次安装于测试台进行筛选步骤，直到经调试完成后的光纤敏感环体满足指标要求。
这样，将调试完成后的光纤敏感环体再次安装于测试台上进行测试步骤，直到经调试完成后的光纤敏感环体满足指标要求。
在具体实施方式中，当n＝4时，所述测试台为四棱台形，所述测试台具有一个竖直测试面和三个倾斜测试面。
这样，本方案中的测试台上具有三个倾斜测试面2，通过三个倾斜测试面2可用于对三只光纤敏感环体5进行同时筛选，将不合格的光纤敏感环体再放置竖直侧面上进行测试，保证测试台高效有序的对光纤敏感环体进行振动测试。
当n＝8时，所述测试台为八棱台形，竖直测试面可为2个，倾斜测试面为6个，当然c测试台上具体的竖直测试面的个数具体根据光纤敏感环体的合格率来进行换算设计，保证测试台能够高效有序的对光纤敏感环体进行振动测试便可。
在具体实施方式中，每个倾斜测试面2与底面所呈的角度为45°。
这样，将倾斜测试面2的斜度设为45°，测试面的斜度适宜，光纤敏感环体5安装在倾斜测试面2上更加稳定。
在具体实施方式中，所述测试台1的底部还设有底座，所述底座与测试台一体成型，所述底座的侧面向内凹设形成有矩形凹槽状的提手6。
这样，通过在测试台的底座向内凹设形成有提手6，提手6便于搬运测试台，相比于现有凸出设置的把手而言，提手6既可以减轻测试台自身重量，还可避免人为不小心触碰到凸出的把手，而影响数据测试的准确性。更为重要的是，如若采用常规凸出设置的把手，由于把手凸出设置，测试台在测试过程中会有振动，那么把手在测试中相应也会抖动，抖动会产生谐振现象，有谐振现象就会影响测试台的测试结果，测试的数据就会有跳点现象，因此采用凹设形成的提手6提高了测试结果的精确性。
在具体实施方式中，所述连接螺孔在测试台1的任何测试面上均分布有四个，并呈正方形分布，且测试面上连接螺孔的分布与光纤敏感环体5的内径形状相配。
这样，通过在连接螺孔上穿设螺钉8，螺钉8将光纤敏感环体5固定安装在测试台的对应测试面上，而且四个连接螺孔呈正方形分布，从而保证光纤敏感环体5上的每个螺钉8的间距相等，从而保证光纤敏感环体5的安装效果更好，避免因螺钉8的间距不均匀，而出现光纤敏感环体5在振动测试过程中出现位移偏差的情况，影响光纤敏感环体5的数据准确性。
在具体实施过程中，所述测试台1上两相邻侧面相衔接的棱为具有倒角的倒角棱7。
这样，由于指标超差的光纤敏感环体5需要在测试台更换测试面，将倒角棱7设置为圆弧形倒角具有圆滑性自然过渡，避免光纤敏感环体5不经意触碰到测试台。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
1.一种光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、先获取如下结构的测试台，所述测试台呈n棱台形，共包括有底面、顶面以及n个侧面，其中，所述测试台通过其底面与振动设备安装固定，其顶面形成一水平测试面；所述测试台的至少一侧面为竖直面以形成竖直测试面，其余侧面构成倾斜角度相同的倾斜测试面，所述测试台上的水平测试面、倾斜测试面以及竖直测试面上均开设有连接螺孔用于供待测光纤敏感环体固定安装；其中n为整数，且3≤n；
b、测试台安装，将所述测试台通过底面安装固定在振动设备上；
c、第一次筛选，将待测的光纤敏感环体分别一一对应固定到测试台上的倾斜测试面上，光纤敏感环体固定完成后，其输出端连通至数据采集系统；然后开启振动设备进行振动筛选，通过数据采集系统采集的数据判断光纤敏感环体的振动性能是否满足指标要求；
d、若光纤敏感环体满足指标要求，该光纤敏感环体的振动筛选测试完成；然后筛选出指标超差的光纤敏感环体进行第二次筛选；
e、第二次筛选，将第一次筛选出指标超差的光纤敏感环体依次安装在测试台的水平测试面上和竖直测试面上，或者竖直测试面和水平测试面上，直至每个指标超差的光纤敏感环体均经过水平测试面和竖直测试面的振动筛选后，通过数据采集系统采集的数据，确定出指标超差的光纤敏感环体具体是某个或者哪几个方向存在缺陷。
2.根据权利要求1所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：在步骤d中，指标超差的光纤敏感环体包括光纤敏感环体在振动过程中出现数据异常并且振动完毕后无法恢复振动前的状态或者出现振动中数据与振动前后差值超差的情形。
3.根据权利要求1所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：在步骤e中，在进行第二次筛选时，测试台上闲置的倾斜测试面上均放置有其它待测的光纤敏感环体。
4.根据权利要求1所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：在步骤e中，第二次筛选完成后，对第二次筛选中确定出对应方向存在缺陷的光纤敏感环体进行相应调试，将调试完成后的光纤敏感环体再次安装于测试台上进行筛选步骤，直到经调试完成后的光纤敏感环体满足指标要求。
5.根据权利要求1所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：当n＝4时，所述测试台为四棱台形，所述测试台具有一个竖直测试面和三个倾斜测试面。
6.根据权利要求5所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：每个倾斜测试面与底面所呈的角度为45°。
7.根据权利要求6所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：所述测试台的底部还设有底座，所述底座与测试台一体成型，所述底座的侧面向内凹设形成有矩形凹槽状的提手。
8.根据权利要求1所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：所述连接螺孔在测试台的任何测试面上均分布有四个，并呈正方形分布，且测试面上连接螺孔的分布与光纤敏感环体的内径形状相配。
9.根据权利要求1所述的光纤陀螺用光纤敏感环体的振动测试方法，其特征在于：所述测试台上两相邻侧面相衔接的棱为具有倒角的倒角棱。
技术总结