[发明专利]精密离心机动态半径和动态失准角的实时测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种精密离心机动态半径和动态失准角的实时测量方法及装置，可应用于惯性器件测试设备领域的精密离心机动态半径与动态失准角测量。

背景技术

现有的精密离心机动态半径与动态失准角测量方法是：将电感传感器、电容传感器等距离测量传感器布置在一个固定的支架上，当离心机转臂转过传感器时，可测出传感器探头与转臂间的距离，并将每圈的测量结果记录下来，再通过高、低速时的距离变化量即可得到离心机的动态半径。由于精密离心机在高速转动时，台面会由于受到离心力的作用而发生拉伸变形，转轴也会发生偏斜，采用这种测量方法离心机每转一周只能测量一次动态半径，采样值较少，不能克服由于台面和转轴的变形带来的测量误差，测量的精确度不高，且每圈的测量结果需要试验后计算，不是实时的。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种精密离心机动态半径和动态失准角的实时测量方法及装置，解决了在离心机在高速转动时动态半径与动态失准角的实时测量问题，且提高了测量精度。

本发明的技术解决方案是：一种精密离心机动态半径和动态失准角的实时测量装置，包括：四对距离测量传感器、分频器和数据采集系统；第一对、第二对距离测量传感器按180°对称安装在离心机台面的边缘，其中第一对距离测量传感器对准台面上被测件安装块的外边沿，第二对距离测量传感器对准台面上被测件安装块的上边沿，第三对、第四对距离测量传感器相互90°垂直安装在离心机轴端的预留基准面处，其中第三对距离测量传感器沿离心机轴的径向安装，第四对距离测量传感器沿离心机轴的轴向安装；离心机角度编码器发出的脉冲信号经过分频器分频后输入至数据采集系统中的第一计数器作为采样触发信号，离心机角度编码器的零位信号输入至数据采集系统中的第二计数器，当第二计数器接收的零位信号发生第一次电平跳变时数据采集系统中的第一计数器输出采样触发信号，每个采样触发周期数据采集系统采集一次四对距离测量传感器的输出信号，数据采集系统根据采样结果计算出离心机的动态半径和动态失准角。

一种精密离心机动态半径和动态失准角的实时测量方法，包括下列步骤：

(1)在离心机台面的边缘按180°对称安装第一对和第二对距离测量传感器，其中第一对距离测量传感器C1、C3对准台面上被测件安装块的外边沿，第二对距离测量传感器C2、C4对准台面上被测件安装块的上边沿，在离心机轴端的预留基准面处安装相互垂直的第三对和第四对距离测量传感器，其中第三对距离测量传感器C5、C6沿离心机轴的径向安装，第四对距离测量传感器C7、C8沿离心机轴的轴向安装；

(2)将四对距离测量传感器输出的8路模拟信号接入数据采集系统中，同时将离心机角度编码器产生的脉冲信号经过分频后接入数据采集系统作为采样触发信号，从离心机角度编码器初始零位开始，每间隔0.5°数据采集系统采样一次；

(3)先让离心机以低速率连续转动，离心机每转一圈四对距离测量传感器测得各距离测量传感器与离心机之间的距离值，离心机连续转动10-20圈后对四对距离测量传感器测得的距离值求平均得到四对距离测量传感器与离心机之间的静态距离值A1(720，8)；

(4)然后让离心机按照需要的角速率转动，离心机每转一圈四对距离测量传感器测得各距离测量传感器与离心机之间的距离值A2(720，8)，该距离值A2(720，8)作为四对距离测量传感器与离心机之间的动态距离；

(5)离心机每转一圈，即以步骤(4)得到的动态距离值A2(720，8)减去离心机对应角度处的静态距离值A1(720，8)，得到四对距离测量传感器测得的距离变化值A3(720，8)，对距离变化值A3(720，8)按列求平均得到距离动态变化平均值A4(8)，将数组A4的8个元素分别记作：Δ_C1、Δ_C2、Δ_C3、Δ_C4、Δ_C5、Δ_C6、Δ_C7、Δ_C8，则离心机的动态半径ΔR为：