[发明专利]质心测量仪器及其测量方法

权利要求书

1.一种质心测量仪器，其特征在于，包括：

平衡杆，所述平衡杆的中心下方设有支撑刀口块，且与所述支撑刀口块相同距离的两侧分别设有测量刀口块，所述平衡杆的中心上方支撑待测物体；

刀口座，所述刀口座支撑所述支撑刀口块；以及

两个电子称分别支撑所述测量刀口块，在待测物体的质心偏心时，所述两个电子称有示数的差值，所述质心测量仪器在所述平衡杆达到预定的水平状态时，所述两个电子称示数的差值力乘以所述测量刀口块与支撑刀口块的距离获得待测物体的质心偏心产生的力矩，再根据力矩原理将力矩除以待测物体的重力获得待测物体的质心偏心距离；

两个升降装置，所述两个升降装置用于支撑所述两个电子称，并调节所述两个电子称的高度使所述平衡杆达到预定的水平状态。

2.如权利要求1所述的质心测量仪器，其特征在于，所述两个电子称选用精度为0.001g的电子称。

3.如权利要求1所述的质心测量仪器，其特征在于，还包括仪器底座，用于水平支撑所述刀口座和两个升降装置。

4.如权利要求1所述的质心测量仪器，其特征在于，还包括用于定位待测物体的定位夹具部件，所述定位夹具部件包括水平定位夹具和竖直定位夹具，所述水平定位夹具连接至所述平衡杆。

5.如权利要求4所述的质心测量仪器，其特征在于，所述水平定位夹具和所述竖直定位夹具可拆卸交换连接至所述平衡杆。

6.如权利要求5所述的质心测量仪器，其特征在于，所述平衡杆的中心上方开设有滑槽，所述水平定位夹具和所述竖直定位夹具分别设有定位柱，所述水平定位夹具或所述竖直定位夹具通过所述定位柱与所述滑槽的配合连接至所述平衡杆。

7.如权利要求1所述的质心测量仪器，其特征在于，所述刀口座朝向所述支撑刀口块的表面开设有线槽，所述支撑刀口块具有刀尖，所述刀尖插入所述线槽中。

8.一种使用权利要求1所述的质心测量仪器的质心测量方法，其特征在于，包括：

调节平衡杆达到预定的水平状态，通过调节两个电子称中示数较大的电子称的高度，使两个电子称均有正示数，且两侧的示数近似为零时认为平衡杆达到预定的水平状态；

将待测物体定位放置在所述平衡杆的中心上方，重复调节平衡杆水平的步骤，获得两个电子称的示数的差值；以及

根据力矩原理公式计算待测物体的质心偏心距离，通过将所述两个电子称示数的差值力乘以所述测量刀口块与支撑刀口块的距离获得待测物体的质心偏心产生的力矩，再根据力矩原理将力矩除以待测物体的重力获得待测物体的质心偏心距离。

9.如权利要求8所述的质心测量方法，其特征在于，所述两个电子称的示数的差值通过先记录所述两个电子称的示数的差值为第一次差值，然后将待测物体左右侧调换位置重新定位放置到所述平衡杆的中心上方，重复调节平衡杆水平的步骤，此时记录两个电子称的示数的差值为第二次差值，通过取第一次差值和第二次差值的平均值以获得两个电子称的示数的差值。

10.如权利要求8所述的质心测量方法，其特征在于，还包括提供定位夹具部件以将待测物体定位放置在所述平衡杆的中心上方，计算待测物体的质心偏心距离时利用定位夹具和待测物体产生的总力矩扣除定位夹具部件产生的力矩。

11.如权利要求10所述的质心测量方法，其特征在于，所述力矩原理公式选用W_T＝G×L＝F₁×L₁，其中L为待测物体的质心偏心距离，F₁为所述两个电子称示数的差值力，L₁为所述测量刀口块与支撑刀口块的设定距离，G为待测物体的重力，并且计算待测物体的质心偏心距离时力矩的扣除转化为定位夹具和待测物体产生的所述两个电子称示数的差值力扣除定位夹具部件产生的所述两个电子称示数的差值力。

12.如权利要求10所述的质心测量方法，其特征在于，还包括将待测物体和定位夹具转换至三维坐标系中另两个方向，重复所述测量步骤以分别得到另两个方向维度的待测物体的质心偏心距离。

13.如权利要求8所述的质心测量方法，其特征在于，还包括利用已知质心位置的精度测试块代替待测物体进行测量计算，以验证计算结果的精确度。