一种圆度的自校准方法及其测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种圆度的自校准方法及其测量装置，本发明专利技术方法包括两种方法：一种方法是在测量前将标件放在于摆盘上，进行仪器校准；另一种方法是通过测量时，先将被测物体置于中心处测量，再将被测物体置于偏离中心Ｄ处再次测量，从而完成自动校准的过程。本发明专利技术装置包括计数传感器，标件，摆盘，质量传感器，支架，底板，导线，数据处理及输出系统。本发明专利技术减小了在实际中因为仪器破坏而产生的系统误差，且测量方法简便快速，精度高。在工业生产、科学研究、军事应用等领域都有极具广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刚体的圆度测量
，主要是涉及--种圆度测量装置及其利用该装置进行圆度测量校准的方法。
技术介绍
随着工业、军事等领域的不断发展，对零部件等的要求越来越高，现有的圆度测量 方法和装置种类不少，有光扫描非接触方法、劳埃德镜千涉测量方法等，这些方法精度不 高，无法达到目前的工业需求,且测量仪器成本高昂，性价比不高,而且测量过程太慢。至今 未见有利用测量转动惯量的方法垭测量其圆度方法的报道。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种圆度的自校准方法及其测量装 置。 本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案 本专利技术一种测量圆度的方法，其特征在于包括如下步骤 a、旋转摆盘(3)至一定角度使其摆动，采用计数传感器(1)测出摆盘(3)转动10 次的平均周期T。，此时摆盘(3)自身的转动惯量为J。，得到J。 = KT。2， K为常数,其中所述 一定角度的范围为IO。 40° ，下同； b、将标件(2)置于摆盘中心位置，旋转摆盘一定角度使其摆动，采用计数传 感器测出标件(2)转动10次的平均周期Ti，被测标件质量为iv此时已知标件(2)的转动惯量为Js;由测量的数据(T。， J。)、 (Ts， Js)得到Js = K (Ts2-T。2),则K= 2 ，j,乂;2 t02 ,]j= ^ 2(-:r。2)，其中j为其它被测物体的转动惯量，完成了圆度测量的仪器校准过程，其中T， J分别为其它被测物体的平均周期和转动惯量。 —种圆度的自校准方法，其特征在于包括如F步骤 1)旋转摆盘(3)至一定角度使其摆动，采用计数传感器(1)测出摆盘(3)转动10 次的平均周期T。，此时摆盘(3)自身的转动惯量为J。，得到J。 = KT。2, K为常数，其中所述 -一定角度的范围为IO。 40° ，下同； 2)将被测物体置于摆盘(3)中心位置，旋转摆盘(3) —定角度使其摆动，此时计数 传感器(4)测出被测物体转动10次的平均周期1\，采用质量传感器(4)检测得到被测物体 质量为m,此时摆盘(3)和被测物体的和转动惯量为I ; 3)将被测物体置于偏离摆盘中心位置L处,旋转摆盘(3) —定角度使其摆动，此时 计数传感器(1)测出被测物体转动IO次的平均周期I，采用质量传感器(4)检测得到被测 物体质量为m,此时摆盘(3)和被测物体的和转动惯量J2 = Ji+mL2 ;4)由数据Ov To) 、 (m， T》、(ni， T2)得到J、 = K (1 —T02)，则J2 = l+niL2 = K (T22—T。，由由H可求得:K- 2 , (1)r22-7;2欲丄2 ， 7将(1)带入关系式J = K(T2_T。2)得j 2 t2( 一7())即完成了该圆度测量仪器的自动校准功能，其中T， J分别为其它被测物体的平均周期和转动惯量。--种测量圆度测量装置，其特征在于包括计数传感器、标件、摆盘、质量传感器、支架、底板、导线和数据处理及输出系统，其中支架放置于可调节水平的底板上，计数传感器放置在摆盘正上方，摆盘垂直悬挂于支架的横杆上，质量传感器贴于摆盘的中心处，计数传感器与质量传感器的输出端分别通过导线与数据处理及输出系统的输入端相连接。 —种测量圆度测量装置，其特征在于包括计数传感器、摆盘、质量传感器、支架、底板、导线和数据处理及输出系统，其中支架放置于可调节水平的底板上，计数传感器放置在摆盘正上方，摆盘垂直悬挂于支架的横杆上，质量传感器贴于摆盘的中心处，计数传感器与质量传感器的输出端分别通过导线与数据处理及输出系统的输入端相连接。 所述的一种圆度测量装置，其特征在于所述的计数传感器为反射光偶或光电传感器。 所述的一种圆度测量装置,其特征在于所述的质量传感器为压力传感器或称重传 感器。 所述的一种圆度测量装置,其特征在于所述的摆盘与支架相连接的线为长度不变 的摆绳。 所述的圆度测量装置,其特征在于所述的数据处理与输出系统为单片机系统,包 含数据测量模块、记录模块、运算处理模块和显示模块,其中测量模块的输入端分别接计数 传感器和质量传感器的输入端,测量模块、记录模块的输出端分别接运算处理模块的输入 端，运算处理模块的输出端接显示模块的输入端。 本专利技术测量圆度的过程操作简单，快速,可有效縮短测量时间，提高效率，且这种 装置成本较低，便于工业化生产。能过自动校准方法可以保证在仪器一定损耗的情况下能 够准备地测出物体的圆度，且精确度不受影响。附图说明 图1 :本专利技术结构图。图2 :本专利技术所述数据处理与输出系统(8)结构图。 具体实施例方式下面结合附图对专利技术的技术方案进行详细说明 实施例1参见图l，本专利技术圆度测量装置，由1计数传感器、2标件、3摆盘、4质量 传感器、5支架、6底板、7导线、8数据处理与输出系统所组成。其中计数传感器1采用苏州 电子仪器产的霍尔传感器,传感器两端通过导线7连接到数据处理与输出系统8上；标件，直径为5cm,高度为5cm，可计算出其转动惯量J为^,2 ，g卩J =2. 5kg/cra2 ;摆盘3半径为l()cra，用质量较轻的铝制成，摆盘垂直悬挂于支架5 ;质量传感器 4用骏融企业有限公司的型号10027重力感测器，传感器贴于摆盘3上，其两端通过导线7 连接到数据处理与输出系统8 ....匕；仪器支架5高为60cm，由一般钢铁材料制成，支架垂直置 于底板上；底板6上附有可调水平的螺丝，螺丝可顺时针或逆时针旋转，以调节其高度,底 板形状为A字型，两角长度大约l()cm ;导线7为一般的铜导线；数据处理与输出系统8为 单片机系统，可以传输，存储,运算及显示模块。 实施例2参见图l，本专利技术圆度测量装置，由l计数传感器、2标件、3摆盘、4质量 传感器、5支架、6底板、7导线、8数据处理与输出系统所组成。其中计数传感器1采用深圳 市伟博电子科技有限公司的对射式传感器，其大小为2() *2()mra*15ram，传感器两端通过导 线7连接到数据处理与输出系统8上；标件(2)由铁制成，质量为400g，直径为10cm，高度为5cm,可计算出其转动惯量J为|附一 ，即J = 20. 0kg/cm2 ;摆盘3半 径为lOcm，用质量较轻的铝制成，摆盘垂直悬挂于支架5 ;质量传感器4用苏州联 科自动化控制工程有限公司的测力传感器，传感器贴于摆盘3上，其两端通过导线7连接到 数据处理与输出系统8上；仪器支架5高为6()cra， 由-一般钢铁材料制成，支架垂直置于底板上；底板6上附有可调水平的螺丝，螺丝 可顺时针或逆时针旋转，以调节其高度，底板形状为A字型，两角长度大约12cm ;导线7为 一般的铜导线；数据处理与输出系统8为单片机系统，可以传输,存储，运算及显示模块。 实施例3实施例1参见图l，本专利技术圆度测量装置，由1计数传感器、2标件、3摆 盘、4质量传感器、5支架、6底板、7导线、8数据处理与输出系统所组成。其中计数传感器1 采用苏州电子仪器产的霍尔传感器，传感器两端通过导线7连接到数据处理与输出系统8上；标件2由铁制成，质量为200g，直径为5cm，高度为5cm，可计算出其转动惯量J为会膠2 ，即J = 2. 5kg/cm2 ;摆盘(3)半径为lOcm,用质量较轻的铝制成，摆盘垂直悬挂于支架5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆度的自校准方法，其特征在于包括如下步骤：ａ、旋转摆盘（３）至一定角度使其摆动，采用计数传感器（１）测出摆盘（３）转动１０次的平均周期Ｔ↓［０］，此时摆盘（３）自身的转动惯量为Ｊ↓［０］，得到：Ｊ↓［０］＝ＫＴ↓［０］↑［２］，Ｋ为常数，其中所述一定角度的范围为：１０°～４０°，下同；ｂ、将标件（２）置于摆盘中心位置，旋转摆盘一定角度使其摆动，采用计数传感器测出标件（２）转动１０次的平均周期Ｔ↓［１］，被测标件质量为ｍ↓［ｓ］，此时已知标件（２）的转动惯量为Ｊ↓［ｓ］；由测量的数据（Ｔ↓［０］，Ｊ↓［０］）、（Ｔ↓［ｓ］，Ｊ↓［ｓ］）得到：Ｊ↓［ｓ］＝Ｋ（Ｔ↓［ｓ］↑［２］－Ｔ↓［０］↑［２］），则Ｋ＝Ｊ↓［Ｓ］／（Ｔ↓［Ｓ］↑［２］－Ｔ↓［０］↑［２］），Ｊ↓［０］＝Ｊ↓［Ｓ］／（Ｔ↓［Ｓ］↑［２］－Ｔ↓［０］↑［２］）Ｔ↓［０］↑［２］，即Ｊ＝Ｊ↓［Ｓ］／（Ｔ↓［Ｓ］↑［２］－Ｔ↓［０］↑［２］（Ｔ↑［２］－Ｔ↓［０］↑［２］），其中Ｊ为其它被测物体的转动惯量，完成了圆度测量的仪器校准过程，其中Ｔ，Ｊ分别为其它被测物体的平均周期和转动惯量。

【技术特征摘要】
一种圆度的自校准方法，其特征在于包括如下步骤a、旋转摆盘(3)至一定角度使其摆动，采用计数传感器(1)测出摆盘(3)转动10次的平均周期T0，此时摆盘(3)自身的转动惯量为J0，得到J0＝KT02，K为常数，其中所述一定角度的范围为10°～40°，下同；b、将标件(2)置于摆盘中心位置，旋转摆盘一定角度使其摆动，采用计数传感器测出标件(2)转动10次的平均周期T1，被测标件质量为ms，此时已知标件(2)的转动惯量为Js；由测量的数据(T0，J0)、(Ts，Js)得到Js＝K(Ts2-T02)，则即其中J为其它被测物体的转动惯量，完成了圆度测量的仪器校准过程，其中T，J分别为其它被测物体的平均周期和转动惯量。F2009102327712C0000011.tif,F2009102327712C0000012.tif,F2009102327712C0000013.tif2. -种圆度的自校准方法,其特征在于包括如下步骤1) 旋转摆盘(3)至一定角度使其摆动，采用计数传感器(1)测出摆盘(3)转动10次的 平均周期T。,此时摆盘(3)自身的转动惯量为J。，得到J。 = KT。2, K为常数，其中所述一定角度的范围为:10° 4()° ，下同;2) 将被测物体置于摆盘(3)中心位置,旋转摆盘(3) —定角度使其摆动，此时计数传感 器(4)测出被测物体转动10次的平均周期Ti，采用质量传感器(4)检测得到被测物体质量 为m,此时摆盘(3)和被测物体的和转动惯量为1 ;3) 将被测物体置于偏离摆盘中心位置L处,旋转摆盘(3) —定角度使其摆动，此时计数 传感器(1)测出被测物体转动10次的平均周期l，采用质量传感器(4)检测得到被测物体 质量为m，此时摆盘(3)和被测物体的和转动惯量J2 = .L+mL2 ;4) 由数据(m。， T0) 、 (m, T》、(m， T2)得到J丄=K(T/-T。2)，则J2 = l+mL2 = K(T22-T。， 由由J2-Ji可求得r22—7;2将(i)带入关系式J:K(T2-T...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐燕，颜全椿，常曼，张开骁，朱卫华，刘明熠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]