本发明专利技术公开了一种转台式精密离心机动态半径定位直接测量方法，包括以下步骤：测量转台端面的径向圆跳动，并记录该值为b0mm；记转台上的加速度计安装位置为A点，在转台上定义B点和C点；直线BC与转台端面相交形成D点和E点；分别D点所在垂直线和E点所在垂直线为中线加工一条垂直方向凹槽；安装固定支架和电容式测位传感器，使电容式测位传感器直接面对转台端面；转动转台获得采集结果，记为序列Mi；分析序列Mi；重复试验，完成转台式精密离心机动态半径的测量。本发明专利技术未用被测安装块，消除了被测安装块本身引入的不确定度；采用单传感器连续测量，精简了测量系统结构，减少了其它环节引入测量不确定度的可能，显著提高了测量精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种转台式精密离心机动态半径测量方法，尤其涉及一种不用安装被测安装块、高精度的。
技术介绍
精密离心机是用来给加速度计标定和校准的仪器之一，它是通过把向心加速度作为输入量，并测试加速度计的各项性能参数来实现的。根据其工作原理，计算与衡量向心加速度的主要影响因素包括动态半径、动态失准角、转速等。传统的转台式精密离心机动态半径测量方法是将电容式、电感式、激光式等测位传感器安装在转台或者固定支架上，再在离心机转台上安装被测安装块，用以间接衡量转台的半径；测量计算方式有的选用位置点触发方式，即在转台特定几个位置触发采样信号，有的选用连续采集求取平均值的方式。传统的转台式精密离心机动态半径测量方法的缺点在于I、在离心机转台上安装被测安装块用以间接测量离心机半径的变化量，由于在不同离心加速度下，被测安装块与转台的固定连接方式、材质、体积、形状等不同，会导致被测安装块的位置变化量与转台半径的位置变化量不一致，会对精密离心机动态半径的准确测量引入误差；2、精密离心机用于加速度计的标定与校准，其动态半径的测量位置应在转台上加速度计安装对应的转台径向端面位置，其余位置测量的动态半径值只能反映精密离心机转台动态半径的变化趋势，并不能准确衡量转台上加速度计安装对应的转台径向端面位置的动态半径变化，传统方法测量的动态半径的位置点选取较多，不只在转台径向端面位置，所以会对精密离心机标定与校准加速度计引入误差；而且由于加速度计安装位置往往有着装调平台、安装夹具等不同于其它位置的部件，其质量不同带来的动态半径变化不同也是不应该忽略的；3、选用触发方式进行测量会影响位置传感器的工作性能；采用位置触发方式测量动态半径会使测位传感器一直处于间歇工作状态，不利于传感器性能的稳定与工作，会对测量的精度产生影响；4、采用连续采集求取平均值的方式是衡量了精密离心机转台端面在整个圆周上的动态半径变化情况，其反映的是整个圆周上动态半径的变化趋势，不能够准确反映转台端面的指定位置即加速度计安装对应的转台径向端面位置的动态半径情况；一方面，由于安装位置质量的不同会带来不同的动态半径变化，另一方面，由于转台的加工存在一定的形位公差，转轴与转台安装过程中会引入装配误差，因此测量转台上不同位置的半径就会有着较大的不同，从而使得动态半径的衡量产生较大偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种不用安装被测安装块、高精度的。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案本专利技术所述精密离心机的转台上表面位于水平方向，所述精密离心机的转台端面位于垂直方向，所述精密离心机的主轴位于所述转台的中心并位于垂直方向；本专利技术所述测量方法包括以下步骤(I)手动转动所述精密离心机的转台，并测量所述转台端面的径向圆跳动，并记录该值为bQmm ；(2)记所述精密离心机的转台上的加速度计安装位置为A点，A点以所述精密离心机的主轴为中心旋转90°的位置记为B点，A点以所述精密离心机的主轴为中心同向旋转270°的位置记为C点； (3)连接所述B点和所述C点形成直线BC，所述直线BC与所述精密离心机的转台端面相交形成两个相交点，所述两个相交点中靠近所述B点的记为D点，靠近所述C点的记为E点；(4)分别以所述D点所在垂直线和所述E点所在垂直线为中线，在所述精密离心机的转台端面上各自加工一条垂直方向的方形凹槽，所述方形凹槽水平方向的宽度为amm，垂直方向的深度为bmm，所述方形凹槽水平方向的宽度和垂直方向的深度同时满足下述式I和式II . 2^/wmaxf > -式 I 60 XIO'3^b > 3bQ 式 II其中，fc为动态半径采样频率，单位Hz，r为所述精密离心机的工作半径,单位m, nmax为所述精密离心机的设计最大转速,单位r/min ；(5)在所述精密离心机的转台端面旁边安装固定支架，所述固定支架能够在水平方向和垂直方向进行距离调节，所述固定支架上端安装有能够在水平方向和垂直方向转动的安装夹具；(6)在所述安装夹具上安装电容式测位传感器一只，所述电容式测位传感器的测量面直接面对所述精密离心机的转台端面的中间部分；(7)连接所述电容式测位传感器的电源，并用数字多用表读取所述电容式测位传感器的读数，记为；(8)调整所述电容式测位传感器的角度；(9)调整所述电容式测位传感器与所述精密离心机的转台之间的距离；(10)转动所述精密离心机进行试验前，首先记录所述精密离心机的初始位置以及所述精密离心机转台的转动方向，判断首先经过所述电容式测位传感器的是所述转台的D点还是E点，进而判断所述加速度计安装位置A点经过所述电容式测位传感器的具体情况，所述A点经过所述电容式测位传感器的情况为以下四种循环模式之一 =DEADEA…、DAEDAE …、EDAEDA …、EADEAD …；(11)转动所述精密离心机进行试验，采用高速数据采集系统连续读取并记录所述电容式测位传感器的反馈数值，采集结果记为序列Mi,所述序列Mi至少包含有采自所述D点和所述E点的采样数据各I个，具体包含个数与所述凹槽的宽度和所述精密离心机转台的转速有关；(12)分析所述序列Mi :由于所述凹槽导致所述D点和所述E点与所述电容式测位传感器之间的距离更大，所以采自所述D点和所述E点的采样数值与采自其它位置的采样数值相比有着明显的变化，结合步骤(10)中判断出的所述A点经过所述电容式测位传感器的情况，能够确定所述序列Mi中属于所述A点的数值；(13)改变所述精密离心机转台的转速，重复步骤(10)至步骤(12)，通过记录所述A点在不同离心加速度情况下的数值，完成所述转台式精密离心机动态半径的测量。作为优选，所述步骤(8)的方法包括以下步骤(I)使所述电容式测位传感器面对所述转台端面的未开槽区域，调节所述固定支 架的水平位置，使所述电容式测位传感器的读数L接近其最大量程的95%，此时固定所述固定支架的位置；(2)保持其余条件不变，调节所述安装夹具的垂直方向角度，使所述电容式测位传感器的读数L接近其最小值，此时固定所述安装夹具；(3)保持其余条件不变，调节所述安装夹具的水平方向角度，使所述电容式测位传感器的读数L接近其最小值，此时固定所述安装夹具。作为优选，所述步骤(9)的方法为读取所述电容式测位传感器当前的L读数，记为Lc^Lci满足以下式III的条件，若不满足则调节所述固定支架与所述精密离心机之间的水平距离直到满足以下式III的条件为止L0 > 6 KamaxIH 式 III式III中，m为所述转台、所述固定支架、所述安装夹具和所述电容式测位传感器的总质量，单位kg，^iax为所述精密离心机设计最大加速度值，单位m/s2，K为所述精密离心机的转台材料的弹性系数，S为动态半径测量系统的安全距离系数，取值3-5。具体地，所述步骤(12)中，所述序列Mi中属于所述A点的数值为一个或多个；为多个时，对多个所述数值进行平均值处理。本专利技术的有益效果在于本专利技术具有以下优点I、由于没有采用在转台上安装被测安装块的方式，对转台式精密离心机动态半径进行了直接测量，消除了被测安装块本身的加工、安装、位移和变形引入的不确定度，精简了测量系统结构，减少了由测量系统其它环节引入测量不确定度的可能，提高了测量精度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种转台式精密离心机动态半径定位直接测量方法，所述精密离心机的转台上表面位于水平方向，所述精密离心机的转台端面位于垂直方向，所述精密离心机的主轴位于所述转台的中心并位于垂直方向；其特征在于所述测量方法包括以下步骤 (1)手动转动所述精密离心机的转台，并测量所述转台端面的径向圆跳动，并记录该值为 b0mm ； (2)记所述精密离心机的转台上的加速度计安装位置为A点，A点以所述精密离心机的主轴为中心旋转90°的位置记为B点，A点以所述精密离心机的主轴为中心同向旋转270°的位置记为C点； (3)连接所述B点和所述C点形成直线BC，所述直线BC与所述精密离心机的转台端面相交形成两个相交点，所述两个相交点中靠近所述B点的记为D点，靠近所述C点的记为E占. (4)分别以所述D点所在垂直线和所述E点所在垂直线为中线，在所述精密离心机的转台端面上各自加工一条垂直方向的方形凹槽，所述方形凹槽水平方向的宽度为amm，垂直方向的深度为bmm，所述方形凹槽水平方向的宽度和垂直方向的深度同时满足下述式I和式II2.根据权利要求I所述的转台式精密离心机动态半径定位直接测量方法，其特征在于所述步骤(8)的方法包括以下步骤 (1)使所述电容式测位传感器面对所述转台端面的未开槽区域，调节所述固...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒杨，宋琼，黎启胜，陈磊，胡绍全，刘仕钊，陈文颖，赵文凯，刘伟，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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