專利名稱：精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量方法及裝 置，可應(yīng)用于慣性器件測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域的精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑與動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角測(cè)量。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑與動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角測(cè)量方法是將電感傳感器、電 容傳感器等距離測(cè)量傳感器布置在一個(gè)固定的支架上，當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)過(guò)傳感 器時(shí)，可測(cè)出傳感器探頭與轉(zhuǎn)臂間的距離，并將每圈的測(cè)量結(jié)果記錄下來(lái)，再 通過(guò)高、低速時(shí)的距離變化量即可得到離心機(jī)的動(dòng)態(tài)半徑。由于精密離心機(jī)在 高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，臺(tái)面會(huì)由于受到離心力的作用而發(fā)生拉伸變形，轉(zhuǎn)軸也會(huì)發(fā)生偏 斜，采用這種測(cè)量方法離心機(jī)每轉(zhuǎn)一周只能測(cè)量一次動(dòng)態(tài)半徑，采樣值較少， 不能克服由于臺(tái)面和轉(zhuǎn)軸的變形帶來(lái)的測(cè)量誤差，測(cè)量的精確度不高，且每圈 的測(cè)量結(jié)果需要試驗(yàn)后計(jì)算，不是實(shí)時(shí)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種精密離心機(jī)動(dòng) 態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量方法及裝置，解決了在離心機(jī)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng) 態(tài)半徑與動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量問(wèn)題，且提高了測(cè)量精度。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí) 測(cè)量裝置，包括四對(duì)距離測(cè)量傳感器、分頻器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；第一對(duì)、第 二對(duì)距離測(cè)量傳感器按180。對(duì)稱安裝在離心機(jī)臺(tái)面的邊緣，其中第一對(duì)距離測(cè) 量傳感器對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的外邊沿，第二對(duì)距離測(cè)量傳感器對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面 上被測(cè)件安裝塊的上邊沿，第三對(duì)、第四對(duì)距離測(cè)量傳感器相互90。垂直安裝 在離心機(jī)軸端的預(yù)留基準(zhǔn)面處，其中第三對(duì)距離測(cè)量傳感器沿離心機(jī)軸的徑向 安裝，第四對(duì)距離測(cè)量傳感器沿離心機(jī)軸的軸向安裝；離心機(jī)角度編碼器發(fā)出的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器分頻后輸入至凝:據(jù)采集系統(tǒng)中的第 一計(jì)凄史器作為采樣觸 發(fā)信號(hào)，離心機(jī)角度編碼器的零位信號(hào)輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的第二計(jì)數(shù)器， 當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器接收的零位信號(hào)發(fā)生第 一次電平跳變時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的第 一計(jì) 數(shù)器輸出采樣觸發(fā)信號(hào)，每個(gè)采樣觸發(fā)周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集一次四對(duì)距離測(cè) 量傳感器的輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4艮據(jù)采樣結(jié)果計(jì)算出離心^/L的動(dòng)態(tài)半徑和 動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角。
一種精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，包括下列步驟
(1) 在離心機(jī)臺(tái)面的邊緣按180。對(duì)稱安裝第一對(duì)和第二對(duì)距離測(cè)量傳感 器，其中第一對(duì)距離測(cè)量傳感器C1、 C3對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的外邊沿， 第二對(duì)距離測(cè)量傳感器C2、 C4對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的上邊沿，在離心機(jī) 軸端的預(yù)留基準(zhǔn)面處安裝相互垂直的第三對(duì)和第四對(duì)距離測(cè)量傳感器，其中第 三對(duì)距離測(cè)量傳感器C5、 C6沿離心機(jī)軸的徑向安裝，第四對(duì)距離測(cè)量傳感器 C7、 C8沿離心機(jī)軸的軸向安裝；
(2) 將四對(duì)距離測(cè)量傳感器輸出的8路模擬信號(hào)接入數(shù)據(jù)釆集系統(tǒng)中， 同時(shí)將離心機(jī)角度編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻后接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為采 樣觸發(fā)信號(hào)，從離心機(jī)角度編碼器初始零位開始，每間隔0.5。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采 樣一次；
(3) 先讓離心機(jī)以低速率連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，離心機(jī)每轉(zhuǎn)一圏四對(duì)距離測(cè)量傳感器 測(cè)得各距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之間的距離值，離心機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)10-20圈后對(duì) 四對(duì)距離測(cè)量傳感器測(cè)得的距離值求平均得到四對(duì)距離測(cè)量傳感器與離心才幾之 間的靜態(tài)距離值A(chǔ)1 (720,8);
(4) 然后讓離心機(jī)按照需要的角速率轉(zhuǎn)動(dòng)，離心機(jī)每轉(zhuǎn)一 圏四對(duì)距離測(cè)量 傳感器測(cè)得各距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之間的距離值A(chǔ)2(720，8)，該距離值 A2(720，8)作為四對(duì)距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之間的動(dòng)態(tài)距離；
(5) 離心機(jī)每轉(zhuǎn)一圏，即以步驟(4)得到的動(dòng)態(tài)距離值A(chǔ)2(720，8)減去 離心機(jī)對(duì)應(yīng)角度處的靜態(tài)距離值A(chǔ)1(720,8),得到四對(duì)距離測(cè)量傳感器測(cè)得的距離變化值A(chǔ)3(720,8),對(duì)距離變化值A(chǔ)3(720,8)按列求平均得到距離動(dòng)態(tài)變化 平均值A(chǔ)4(8),將數(shù)組A4的8個(gè)元素分別記作AC1、 △。、 AC3、厶04、 AC5、 AC6、 △C7、 Acs,則離心機(jī)的動(dòng)態(tài)半徑AR為
則動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角p為
- =腦in Ac2+Ac4-Ac7-AC8 2(i + M)
R為離心機(jī)的靜態(tài)半徑值；
△ci為根據(jù)距離傳感器C1測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac2為根據(jù)距離傳感器C2測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac3為根據(jù)距離傳感器C3測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac4為根據(jù)距離傳感器C4測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； 厶C5為根據(jù)距離傳感器C5測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ace為根據(jù)距離傳感器C6測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； 厶C7為根據(jù)距離傳感器C7測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac8為根據(jù)距離傳感器C8測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是
(1 )本發(fā)明將四組位置測(cè)量傳感器的探頭分別對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊和 軸端預(yù)留的基準(zhǔn)面處，利用位置傳感器可精確測(cè)量出離心機(jī)的變形和偏斜量， 且利用離心機(jī)上的編碼器輸出脈沖分頻后作出釆樣觸發(fā)信號(hào)，可保證每次的采 樣點(diǎn)總在同一個(gè)位置，這樣就進(jìn)一步消除了由于被測(cè)區(qū)域本身的加工和安裝誤 差而引入的不確定度，提高了測(cè)量精度。
(2 )本發(fā)明的測(cè)量方法是將四組位置測(cè)量傳感器的^:頭分別對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上^皮
測(cè)件安裝塊和軸端預(yù)留的基準(zhǔn)面處，當(dāng)離心才幾剛啟動(dòng)時(shí)，讓離心機(jī)先以^f氐速轉(zhuǎn) 動(dòng)，得到四對(duì)距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之間的靜態(tài)距離值，然后讓離心機(jī)按照 用戶需要的速率值運(yùn)轉(zhuǎn)，得到四對(duì)距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之間的動(dòng)態(tài)距離值，
7程序通過(guò)采樣編碼器的零位信號(hào)來(lái)判斷臺(tái)體是否轉(zhuǎn)過(guò)一圏，當(dāng)離心機(jī)臺(tái)體每轉(zhuǎn)
過(guò)一整圈后，用動(dòng)態(tài)值減去靜態(tài)值，即可得到8個(gè)電容傳感器測(cè)得的距離變化 量，從而得到動(dòng)態(tài)變化量平均值數(shù)組，從而可精確測(cè)量出離心機(jī)的變形和偏斜 量，本發(fā)明在離心機(jī)轉(zhuǎn)到一圏范圍內(nèi)采集盡可能多的數(shù)據(jù)，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確 度，并且使用高精度角度編碼器分頻后的信號(hào)作為釆樣觸發(fā)信號(hào)，可以保證每 次測(cè)量的總在同一位置，不同圈中同一位置的比較，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。


圖1為本發(fā)明電容傳感器安裝位置分布圖； 圖2為本發(fā)明測(cè)試裝置的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，在離心機(jī)臺(tái)面的邊緣外按180。對(duì)稱方式安裝兩對(duì)距離測(cè)量傳 感器，其中第一對(duì)距離測(cè)量傳感器C1、 C3對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的外邊沿， 第二對(duì)距離測(cè)量傳感器C2、 C4對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的上邊沿。同時(shí)，在 離心機(jī)軸端的預(yù)留基準(zhǔn)面處安裝相互垂直的第三對(duì)和第四對(duì)距離測(cè)量傳感器， 其中第三對(duì)距離測(cè)量傳感器C5、 C6沿離心機(jī)軸的徑向安裝，第四對(duì)距離測(cè)量 傳感器C7、 C8沿離心機(jī)軸的軸向安裝。距離測(cè)量傳感器探頭指向的被測(cè)件安 裝塊和軸端預(yù)留的基準(zhǔn)面處都具有加工精度很高的測(cè)量面，能保證在離心機(jī)臺(tái) 面和軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量出各距離測(cè)量傳感器與被測(cè)件安裝塊邊沿處或轉(zhuǎn)軸處的 距離。
如圖2所示，測(cè)試裝置包括距離測(cè)量傳感器1、分頻電路2、數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)3，離心機(jī)角度編碼器4發(fā)出的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器2分頻后輸入至數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)3中的第一計(jì)數(shù)器5作為采樣觸發(fā)信號(hào)，離心機(jī)角度編碼器4的零位信 號(hào)輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3中的第二計(jì)數(shù)器6，當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器6接收的零位信號(hào) 發(fā)生突變時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3中的第一計(jì)數(shù)器5輸出采樣觸發(fā)信號(hào)，每個(gè)采樣觸 發(fā)周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3采集一次四對(duì)距離測(cè)量傳感器1的輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)釆集 系統(tǒng)3根據(jù)采樣結(jié)果計(jì)算出離心機(jī)的動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集軟件利用Nl的Labv'舊w軟件開發(fā)。
例如本發(fā)明采用電容傳感器作為精密距離測(cè)量元件，也可以采用電感傳感 器，可以將探頭與被測(cè)件之間的距離直接轉(zhuǎn)換為電壓值輸出，最大可測(cè)距離為 500|jm。離心機(jī)上的編碼器每圈輸出脈沖頻率為1152000,經(jīng)過(guò)分頻電路2進(jìn) 行64分頻后引入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3的第 一計(jì)數(shù)器5的輸入端，再經(jīng)過(guò)軟件25分 頻后，得到每圈輸出720個(gè)的方波信號(hào)，將此方波信號(hào)的上升沿作為電容傳感 器1的采樣觸發(fā)信號(hào)。將編碼器4的零位輸出信號(hào)引入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3的第二 計(jì)數(shù)器6的輸入端，用來(lái)記錄離心機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。當(dāng)離心機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，總是 要等到離心機(jī)第一次轉(zhuǎn)過(guò)零位信號(hào)時(shí)(即第二計(jì)數(shù)器6的輸入值由0變?yōu)?時(shí)) 才開始采樣，然后再由第一計(jì)數(shù)器5的輸出作為采樣觸發(fā)信號(hào)，每0.5度采樣 一次電容傳感器的電壓值。本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3選用NI公司的一種DAQ 卡，將其直接插在工控機(jī)的PCI插槽中，并在工控機(jī)上安裝Nl公司的RT操作 系統(tǒng)，可以使用Labview軟件很方便地對(duì)數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行編程，還可以通過(guò) RT系統(tǒng)提高采樣的頻率。每計(jì)算出一次動(dòng)態(tài)半徑AR和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角p值，可 通過(guò)遠(yuǎn)控方式上傳到上位機(jī)，也可以實(shí)時(shí)地以文件形式記錄于工控才幾中。
本發(fā)明的測(cè)試方法為將8個(gè)電容傳感器輸出的8路模擬電壓信號(hào)接入工 控機(jī)的數(shù)據(jù)采集板上，同時(shí)將離心機(jī)角度編碼器脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻后接入數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)作為采樣觸發(fā)信號(hào)，從離心機(jī)編碼器初始零位開始，每間隔0.5。采樣 一次，即每轉(zhuǎn)一圏采樣720個(gè)點(diǎn)，且保證各圏的采樣點(diǎn)總在同一位置。使用時(shí) 先讓離心機(jī)以較低速率連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)出各點(diǎn)的距離值，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)10至20圈后 求平均值作為靜態(tài)值；然后讓離心機(jī)按照用戶需要的角速率轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)時(shí)測(cè)出 各點(diǎn)的距離值作為動(dòng)態(tài)值。以動(dòng)態(tài)值減去對(duì)應(yīng)角度處的靜態(tài)值，再將測(cè)量結(jié)果 進(jìn)行運(yùn)算，即得到離心機(jī)臺(tái)面的動(dòng)態(tài)變化量和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角。例如，程序運(yùn)行后 先讓離心機(jī)以低速(如1g對(duì)應(yīng)的角速率)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)10圈，每間隔0.5°采樣一 次，得到靜態(tài)平均值數(shù)組A1 (720,8),數(shù)組為720行8列，該數(shù)組中720表示 釆樣點(diǎn)數(shù)共720行，數(shù)組中的8表示8列。此后讓離心機(jī)以高速轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，就可以得到一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組A2(720，8)。程序通過(guò)軟件定時(shí)查詢采集系統(tǒng)3 的內(nèi)部計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值來(lái)判斷離心機(jī)是否轉(zhuǎn)過(guò)新一圈。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)新的一圈 時(shí)，用本圏采樣得到的動(dòng)態(tài)數(shù)組A2(720,8)減去靜態(tài)平均值數(shù)組A1(720,8)的對(duì) 應(yīng)值，即可得到8個(gè)電容傳感器測(cè)得的距離變化量數(shù)組A3(720，8)。將數(shù)組 A3(720,8)按列求平均，可得到動(dòng)態(tài)變化量平均值數(shù)組A4(8),將數(shù)組A4的8 各元素分別記作Ad，厶c2，......，厶C8，則離心機(jī)的動(dòng)態(tài)半徑AR為
設(shè)離心機(jī)的靜態(tài)半徑值為R,則動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角(p為
0 = arcsinAc2+Ac4_Ac7—Ac8 2(i + M)
其中
△ci為根據(jù)距離傳感器C1測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； 厶C2為根據(jù)距離傳感器C2測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac3為根據(jù)距離傳感器C3測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac4為根據(jù)距離傳感器C4測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； 厶C5為根據(jù)距離傳感器C5測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； 厶ce為根據(jù)距離傳感器C6測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； 厶C7為根據(jù)距離傳感器C7測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac8為根據(jù)距離傳感器C8測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值。 當(dāng)離心機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，測(cè)量結(jié)果刷新一次，因此這種測(cè)量是實(shí)時(shí)的，且每圏 的采樣點(diǎn)較多(720個(gè)或更多)，可以極大地提高測(cè)量的精確度。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用 發(fā)現(xiàn)，此種測(cè)量方法在離心機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到30g時(shí)，測(cè)量相對(duì)精確度可優(yōu)于9x1CT7 量級(jí)。
本發(fā)明未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量裝置，其特征在于包括四對(duì)距離測(cè)量傳感器(1)、分頻器(2)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)；第一對(duì)、第二對(duì)距離測(cè)量傳感器按180°對(duì)稱安裝在離心機(jī)臺(tái)面的邊緣，其中第一對(duì)距離測(cè)量傳感器對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的外邊沿，第二對(duì)距離測(cè)量傳感器對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的上邊沿，第三對(duì)、第四對(duì)距離測(cè)量傳感器相互90°垂直安裝在離心機(jī)軸端的預(yù)留基準(zhǔn)面處，其中第三對(duì)距離測(cè)量傳感器沿離心機(jī)軸的徑向安裝，第四對(duì)距離測(cè)量傳感器沿離心機(jī)軸的軸向安裝；離心機(jī)角度編碼器(4)發(fā)出的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器(2)分頻后輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)中的第一計(jì)數(shù)器(5)作為采樣觸發(fā)信號(hào)，離心機(jī)角度編碼器(4)的零位信號(hào)輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)中的第二計(jì)數(shù)器(6)，當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器(6)接收的零位信號(hào)發(fā)生第一次電平跳變時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)中的第一計(jì)數(shù)器(4)輸出采樣觸發(fā)信號(hào)，每個(gè)采樣觸發(fā)周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)采集一次四對(duì)距離測(cè)量傳感器(1)的輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)根據(jù)采樣結(jié)果計(jì)算出離心機(jī)的動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí) 測(cè)量裝置，其特征在于所述的距離測(cè)量傳感器采用電容傳感器、或電感傳感 器。
3、 一種精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，其特征在于包 括下列步驟(1 )在離心機(jī)臺(tái)面的邊緣按180。對(duì)稱安裝第一對(duì)和第二對(duì)距離測(cè)量傳感 器，其中第一對(duì)距離測(cè)量傳感器C1、 C3對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的外邊沿， 第二對(duì)距離測(cè)量傳感器C2、 C4對(duì)準(zhǔn)臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊的上邊沿，在離心機(jī) 軸端的預(yù)留基準(zhǔn)面處安裝相互垂直的第三對(duì)和第四對(duì)距離測(cè)量傳感器，其中第 三對(duì)距離測(cè)量傳感器C5、 C6沿離心機(jī)軸的徑向安裝，第四對(duì)距離測(cè)量傳感器 C7、 C8沿離心機(jī)軸的軸向安裝；(2) 將四對(duì)距離測(cè)量傳感器輸出的8路模擬信號(hào)接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中， 同時(shí)將離心機(jī)角度編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻后接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為采樣觸發(fā)信號(hào)，從離心機(jī)角度編碼器初始零位開始，每間隔0.5。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣一次；(3) 先讓離心機(jī)以低速率連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，離心機(jī)每轉(zhuǎn)一 圈四對(duì)距離測(cè)量傳感器 測(cè)得各距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之間的距離值，離心機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)10-20圏后對(duì) 四對(duì)距離測(cè)量傳感器測(cè)得的距離值求平均得到四對(duì)距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之 間的靜態(tài)距離值A(chǔ)1(720,8);(4) 然后讓離心機(jī)按照需要的角速率轉(zhuǎn)動(dòng)，離心機(jī)每轉(zhuǎn)一圈四對(duì)距離測(cè)量 傳感器測(cè)得各距離測(cè)量傳感器與離心機(jī)之間的距離值A(chǔ)2(720，8),該距離值 A2(720,8)作為四對(duì)距離測(cè)量傳感器與離心才幾之間的動(dòng)態(tài)距離；(5) 離心機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，即以步驟(4)得到的動(dòng)態(tài)距離值A(chǔ)2(720,8)減去 離心機(jī)對(duì)應(yīng)角度處的靜態(tài)距離值A(chǔ)1(720,8)，得到四對(duì)距離測(cè)量傳感器測(cè)得的 距離變化值A(chǔ)3(720,8),對(duì)距離變化值A(chǔ)3(720,8)按列求平均得到距離動(dòng)態(tài)變化 平均值A(chǔ)4(8),將數(shù)組A4的8個(gè)元素分別記作AC1、 AC2、 △"、 AC4、 ~5、 △&、 △C7、厶C8，則離心機(jī)的動(dòng)態(tài)半徑AR為<formula>formula see original document page 3</formula>則動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角p為<formula>formula see original document page 3</formula>為離心機(jī)的靜態(tài)半徑值；△C1為才艮據(jù)距離傳感器C1測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值; Ac2為根據(jù)距離傳感器C2測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值; 厶C3為根據(jù)距離傳感器C3測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值; Ac4為根據(jù)距離傳感器C4測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值; Ac5為根據(jù)距離傳感器C5測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值;Ac6為才艮據(jù)距離傳感器C6測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac7為才艮據(jù)距離傳感器C7測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值； Ac8為才艮據(jù)距離傳感器C8測(cè)得動(dòng)態(tài)距離值得到的距離動(dòng)態(tài)變化平均值。
全文摘要
一種精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量方法及裝置，在離心機(jī)臺(tái)面的邊緣外和軸端處安裝8個(gè)電容傳感器，分別指向臺(tái)面上被測(cè)件安裝塊和軸端基準(zhǔn)面處。將電容傳感器的輸出信號(hào)接入工控機(jī)的數(shù)據(jù)采集板上，以分頻后的離心機(jī)角度編碼器脈沖信號(hào)作為采樣觸發(fā)信號(hào)，以保證各圈的采樣點(diǎn)總在同一位置。先讓離心機(jī)以較低速率連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)出靜態(tài)值；然后讓離心機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)出動(dòng)態(tài)值。以動(dòng)態(tài)值減去對(duì)應(yīng)角度處的靜態(tài)值，進(jìn)過(guò)計(jì)算后，即得到離心機(jī)臺(tái)面的動(dòng)態(tài)變化量和動(dòng)態(tài)失準(zhǔn)角。
文檔編號(hào)G01B7/02GK101639337SQ200910092038
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者明 楊, 王勝利, 胡吉昌, 黃林生 申請(qǐng)人:北京航天控制儀器研究所