用于精密离心机静态半径测量的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于精密离心机静态半径测量的方法，包括以下步骤：测量重力加速度；以lg附近的重力加速度为基准，读出待测加速度计对应的输出电压值Ug；安装待测加速度计；调整方位失准角和俯仰失准角；驱动精密离心机，获得与电压值Ug对应的角速度；重新调整旋转角速率，使待测加速度计的输出电压为区间[0,Ug)内的一个值；计算精密离心机的静态半径。本发明专利技术还公开了一种用于精密离心机静态半径测量的装置，包括与精密离心机主轴连接并同步旋转的旋转装置和安装于旋转装置上的加速度计，加速度计的输入轴与精密离心机的工作半径重合或基本重合。本发明专利技术通过待测加速度计的输出电压值来反算静态半径，降低仪器和安装误差影响，提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
用于精密离心机静态半径测量的方法与装置
本专利技术涉及一种用于精密离心机的测量方法与装置，尤其涉及一种用于精密离心机静态半径测量的方法与装置。
技术介绍
目前，公知的精密离心机静态半径测量方法主要是采用精密量块、基准环等进行直接测量，一般测量得到的是定位平台边沿到主轴回转轴线平均线的距离，该方法的缺点是测量环节多，加速度计质心和夹具的安装位置很难精确控制，而且受主轴回转误差影响较大，测量精度较低。此外，也有学者在重力加速度下通过加速度计输出来反算精密离心机的静态半径，以该重力加速度下的静态半径作为精密离心机的基准半径值，这种方法测量得到的静态半径是严格意义上的加速度计质心到主轴回转中心的距离，但目前所提出的这些反算法有的没有考虑俯仰失准角的影响，有的对俯仰失准角考虑不够全面(详细内容可见文献“张志明，龙祖洪.JJFl116-2004，线加速度计的精密离心机校准规范[S].北京:中国质检出版社，2004.”以及“吴付岗，王军.精密离心机加速度载荷模型研究[J].机械工程学报，2010，46 (18)，36-40.”)，导致其静态半径反算法只能适用于一般精度即10?5量级以上的精密离心机。原因在于这些反算法中能够测量得到的俯仰失准角只是精密离心机定位平台与水平面之间的夹角，其测量方法忽略了加速度计输入轴及安装夹具引入的俯仰失准角。加速度计输入加速度中，俯仰失准角对重力加速度的影响特别敏感，2的俯仰失准角就将导致接近10_4m/S2的加速度偏差，从而导致了目前这些反算法不能直接应用于更高精度的精密离心机静态半径测量。
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用于精密离心机静态半径高精度测量的方法与装置。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案:本专利技术所述用于精密离心机静态半径测量的方法，包括以下步骤:(1)利用绝对重力仪测量精密离心机所在地的重力加速度a g ；(2)利用精密分度头在重力场下标校出待测加速度计的标度因素，并且以Ig附近的重力加速度a g为基准，读出对应的输出电压值Ug ；(3)将待测加速度计安装到与精密离心机主轴连接并同步旋转的安装工具上；(4)调整方位失准角和俯仰失准角，使待测加速度计的输入轴与精密离心机的工作半径方向趋于重合；(5)驱动精密离心机转动，调整精密离心机的旋转角速率，使待测加速度计的输出电压为重力场下标校好的重力加速度a g对应的电压值Ug，对应的精密离心机旋转角速度记为;(6)重新调整精密离心机的旋转角速率，使待测加速度计的输出电压为区间[O, Ug)内的一个值,记该输出电压的值为Ux,该输出电压Ux对应的加速度输入值记为α χ ；(7)根据步骤(5)和步骤(6)中两次待测加速度计的输出数据及其它相关的测量数据，采用以下公式计算精密离心机的静态半径:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于精密离心机静态半径测量的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）利用绝对重力仪测量精密离心机所在地的重力加速度αg；（2）利用精密分度头在重力场下标校出待测加速度计的标度因素，并且以lg附近的重力加速度αg为基准，读出对应的输出电压值Ug；（3）将待测加速度计安装到与精密离心机主轴连接并同步旋转的安装工具上；（4）调整方位失准角和俯仰失准角，使待测加速度计的输入轴与精密离心机的工作半径方向趋于重合；（5）驱动精密离心机转动，调整精密离心机的旋转角速率，使待测加速度计的输出电压为重力场下标校好的重力加速度αg对应的电压值Ug，对应的精密离心机旋转角速度记为ωg；（6）重新调整精密离心机的旋转角速率，使待测加速度计的输出电压为区间[0,Ug)内的一个值，记该输出电压的值为Ux，该输出电压Ux对应的加速度输入值记为αX；（7）根据步骤（5）和步骤（6）中两次待测加速度计的输出数据及其它相关的测量数据，采用以下公式计算精密离心机的静态半径：R=ag-g(λg+λ)ωg2±2ωgωϵsinθ???（式I）式I中，R为精密离心机的静态半径，αg为精密离心机所在地的重力加速度，ωε为地球自转角速度，ωX为待测加速度计输入值为αX时的精密离心机旋转角速度，ωg为待测加速度计输入值为αg时的精密离心机旋转角速度，θ为精密离心机所在地的地球纬度，λg为精密离心机旋转角速度为ωg时测量得到的待测加速度计输入轴相对于地球表面的俯仰失准角，λ为无法通过测量确定 出的俯仰失准角；式I中的λ采用下述式II或式III计算：λ=ax-gλx-ωx2±2ωxωϵsinθωg2+2ωgωϵsinθ·(ag-gλg)g(1-ωx2±2ωxωϵsinθωg2±2ωgωϵsinθ)???（式II）λ=ax-gλx-ωx2ωg2·(ag-gλg)g(1-ωx2ωg2)???（式III）式II和式III中，λx为精密离心机旋转角速度为ωX时测量得到的待测加速度计输入轴相对于地球表面的俯仰失准角。...

【技术特征摘要】
1.一种用于精密离心机静态半径测量的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)利用绝对重力仪测量精密离心机所在地的重力加速度ag ； (2)利用精密分度头在重力场下标校出待测加速度计的标度因素，并且以Ig附近的重力加速度a g为基准，读出对应的输出电压值Ug ； (3)将待测加速度计安装到与精密离心机主轴连接并同步旋转的安装工具上； (4)调整方位失准角和俯仰失准角，使待测加速度计的输入轴与精密离心机的工作半径方向趋于重合； (5)驱动精密离心机转动，调整精密离心机的旋转角速率，使待测加速度计的输出电压为重力场下标校好的重力加速度a g对应的电压值Ug，对应的精密离心机旋转角速度记为ω8 ; (6)重新调整精密离心机的旋转角速率，使待测加速度计的输出电压为区间[O，Ug)内的一个值，记该输出电压的值为Ux,该输出电压Ux对应的加速度输入值记为α χ ； (7)根据步骤(5)和步骤(6)中两次待测加速度计的输出数据及其它相关的测量数据，采用以下公式计算精密离心机的静态半径: 2.根据权利要求1所述的用于精密离心机静态半径测量的方法，其特征在于:所述步骤(6)中，调整精密离心机的旋转角速度，选择区间[0，Ug)内的多个不同电压值作为待测加速度计的电压输出值；所述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎启盛，李明海，王钰，凌明祥，张荣，杨新，李思忠，
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：