一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法，包括：将离心机台面安装在轴系上，确定离心机台面上的负载安装面靠近轴系一侧的端面为半径基准面；将多个应变片沿半径方向依次设置于离心机台面上，距离轴系最远的第一应变片的一端与半径基准面重合；当离心机静止时，确定离心机台面沿径向为等截面的等效细长杆；当离心机旋转时，将等效细长杆分为多个微小段，确定任一长dr、位于半径r处的微小段的形变为应变片的应变值；依据每个微小段的形变之和，确定离心机的动态半径。该基于应变片的精密离心机动态半径测量方法及装置的目的是解决基于测微仪进行精密离心机动态半径测量对硬件、软件要求较高而导致系统复杂、成本高的问题。本高的问题。本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及精密仪器测量
，具体涉及一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法及装置。

技术介绍

[0002]高精度离心机应用于加速度计的标定和校准，根据公式a＝ω2(r0+Δr)cos(α0+Δα)cosβ+gsin(α0+Δα)+gsinγsin(ωt)
±
2ωω
e
rsinθ。动态半径Δr对输出角速度有较大的影响，因此动态半径测量是高精度离心机的重点组成部分。
[0003]现有的测量方法中，通常通过测微仪对动态半径进行实时测量，基于不同测量原理，测微仪既可安装在离心机定子部分，也可安装在离心机转子部分。但定子型测微仪需要准确采集到离心机台面某一指定的外径，这就对采样频率和采集算法提出了较高要求；转子型测微仪需要搭配高精密量杆量环机构使用，对机械零件加工装配检验提出了较高要求。综上，基于测微仪进行精密离心机动态半径测量对硬件、软件要求较高，从而增加系统复杂度和成本。
[0004]因此，专利技术人提供了一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法及装置。

技术实现思路

[0005](1)要解决的技术问题
[0006]本专利技术实施例提供了一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法及装置，解决了基于测微仪进行精密离心机动态半径测量对硬件、软件要求较高而导致系统复杂、成本高的技术问题。
[0007](2)技术方案
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法，包括以下步骤：
[0009]将离心机台面安装在轴系上，确定所述离心机台面上的负载安装面靠近所述轴系一侧的端面为半径基准面；
[0010]将多个应变片沿半径方向依次设置于所述离心机台面上，距离所述轴系最远的第一应变片的一端与所述半径基准面重合；
[0011]当离心机静止时，确定所述离心机台面沿径向为等截面的等效细长杆；
[0012]当所述离心机旋转时，将所述等效细长杆分为多个微小段，确定任一长dr、位于半径r处的微小段的形变为所述应变片的应变值；
[0013]依据每个微小段的形变之和，确定所述离心机的动态半径。
[0014]进一步地，所述将多个应变片沿半径方向依次设置于所述离心机台面上，远离所述轴系最远的第一应变片的一端与所述半径基准面重合，具体为：
[0015]多个应变片沿径向刻线依次以设定间距排布贴设于所述离心机台面上，且所述第一应变片的一端与所述半径基准面重合。
[0016]进一步地，所述当离心机静止时，确定所述离心机台面沿径向为等截面的等效细长杆，具体为：
[0017]所述离心机台面沿径向刻线确定为长度为R的等效细长杆，当所述离心机旋转时，所述等效细长杆的长度变为R'。
[0018]进一步地，所述当所述离心机旋转时，将所述等效细长杆分为多个微小段，确定任一长dr、位于半径r处的微小段的形变为所述应变片的应变值，具体为：
[0019]将所述等效细长杆划分为多个微小段，当所述离心机旋转时，任一长dr、位于半径r处的微小段的变形量为dl，应变值为ε。
[0020]进一步地，所述依据每个微小段的形变之和，确定所述离心机的动态半径，具体包括如下步骤：
[0021]通过三次样条插值拟合，得到微小段的应变值ε与所处半径r的函数曲线；
[0022]将εdr从r＝0积分到r＝R，得到静态半径R的变形量；所述变形量为动态半径ΔR。
[0023]进一步地，相邻的两个应变片的间距通过标准量块进行测量标定。
[0024]进一步地，所述离心机的动态半径的测量精度与应变片的数量为正相关。
[0025]进一步地，所述离心机的动态半径的测量精度与应变片沿径向的尺寸为反相关。
[0026]本专利技术的第二方面提供了一种基于应变片的精密离心机动态半径测量装置，包括离心机台面、轴系、应变片、半径基准面及负载安装面；
[0027]所述离心机台面安装于所述轴系上，所述负载安装面位于所述离心机台面的端部，所述半径基准面为所述负载安装面靠近所述轴系一侧的端面；
[0028]多个所述应变片沿半径方向依次设置于所述离心机台面上，且距离所述轴系最远的应变片的一端与所述半径基准面重合。
[0029](3)有益效果
[0030]综上，本专利技术通过测量工作半径上各应变片的应变值，基于物理建模和数值分析得到动态半径。该方法原理简单、测量准确，且对硬件软件要求较低，可有效降低系统复杂度和成本。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例提供的一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法的流程示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例提供的一种基于应变片的精密离心机动态半径测量的应用场景图；
[0034]图3是图2的局部放大示意图。
[0035]图中：
[0036]1‑
台面；2
‑
轴系；3
‑
应变片；4
‑
半径基准面；5
‑
负载安装面；6
‑
径向刻度。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0039]图1是本专利技术实施例提供的一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法的流程示意图，该方法可以包括以下步骤：
[0040]S100、将离心机台面安装在轴系上，确定离心机台面上的负载安装面靠近轴系一侧的端面为半径基准面；
[0041]S200、将多个应变片沿半径方向依次设置于离心机台面上，距离轴系最远的第一应变片的一端与半径基准面重合；
[0042]S300、当离心机静止时，确定离心机台面沿径向为等截面的等效细长杆；
[0043]S400、当离心机旋转时，将等效细长杆分为多个微小段，确定任一长dr、位于半径r处的微小段的形变为应变片的应变值；
[0044]S500、依据每个微小段的形变之和，确定离心机的动态半径。
[0045]在上述实施方式中，离心机台面1安装在轴系2上，负载安装面5位于离心机台面1端部，半径基准面4为负载安装面5靠近轴系2一侧的端面；离心机静止时，半径基准面4和轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应变片的精密离心机动态半径测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将离心机台面安装在轴系上，确定所述离心机台面上的负载安装面靠近所述轴系一侧的端面为半径基准面；将多个应变片沿半径方向依次设置于所述离心机台面上，距离所述轴系最远的第一应变片的一端与所述半径基准面重合；当离心机静止时，确定所述离心机台面沿径向为等截面的等效细长杆；当所述离心机旋转时，将所述等效细长杆分为多个微小段，确定任一长dr、位于半径r处的微小段的形变为所述应变片的应变值；依据每个微小段的形变之和，确定所述离心机的动态半径。2.根据权利要求1所述的基于应变片的精密离心机动态半径测量方法，其特征在于，所述将多个应变片沿半径方向依次设置于所述离心机台面上，远离所述轴系最远的第一应变片的一端与所述半径基准面重合，具体为：多个应变片沿径向刻线依次以设定间距排布贴设于所述离心机台面上，且所述第一应变片的一端与所述半径基准面重合。3.根据权利要求1所述的基于应变片的精密离心机动态半径测量方法，其特征在于，所述当离心机静止时，确定所述离心机台面沿径向为等截面的等效细长杆，具体为：所述离心机台面沿径向刻线确定为长度为R的等效细长杆，当所述离心机旋转时，所述等效细长杆的长度变为R'。4.根据权利要求3所述的基于应变片的精密离心机动态半径测量方法，其特征在于，所述当所述离心机旋转时，将所述等效细长杆分为多个微小段，确定任一长dr、位于半径r处的微小段的形变为所述应变片的应变值，具体为：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅夫，马爽，李碧政，程学艳，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：