CN105092155A - 一种回转体质心标定方法 - Google Patents

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CN105092155A CN201510240195.1A CN201510240195A CN105092155A CN 105092155 A CN105092155 A CN 105092155A CN 201510240195 A CN201510240195 A CN 201510240195A CN 105092155 A CN105092155 A CN 105092155A
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李俊烨
王德民
刘永付
张心明
史国权
戴正国
沈军
刘建河
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Abstract

本发明涉及一种回转体质心标定方法，在回转体质心左右两侧位置下部分别设置有传感器，方便采集数据，根据力矩平衡可以得到标准体的质心；在测试程序中，传递的是产生P1、P2重力的物体质量；为了便于操作，发明了一套L0测量***，通过坐标转换来最终实现以回转体一侧作为基准标准体质心XC的测量方法。在实际测试时，L、L1均为定值，只需测量出P1、P2、L0即可。该发明方法能有效地针对回转体质心进行标定，改善了标定效果，便于根据需要针对回转体质心进行标定，使用方便，误差小。

Description

一种回转体质心标定方法
技术领域
本发明涉及质心标定技术领域，具体涉及一种回转体质心标定方法。
背景技术
在一个物体的两端假设两个点，而两点连成一线穿过物体，物体以此线为旋转中心，在旋转时它的每个部分旋转到固定一个位置时都是一样的形状，此为标准回转体。质量中心简称质心，指物质***上被认为质量集中于此的一个假想点。质量中心的简称。质点系的质心是质点系质量分布的平均位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回转体质心标定方法，以便更好地针对回转体质心进行标定，改善质心标定的精确度，提高其标定效率。
为实现上述目的，本发明技术方案如下。
一种回转体质心标定方法，在回转体质心左右两侧位置下部分别设置有传感器，方便采集数据，根据力矩平衡可以得到标准体的质心(以D头为基准)为：
XC＝X+L1-L0(1)
其中：XC为以回转体头部为基准，标准体的质心；L为前后传感器间的距离；L1-L0为前传感器距离回转体头部的距离。为了计算方便会将测量仪前部的P11、P12传感器并联输入信号采集***，这样可认为并联后P1是一个传感器，只输出一个数据。根据力的平衡原理，要得到标准体的质量，可以用传感器P1与传感器P2受力之和减去测量架及测量架上安装的部件的质量，即：
P＝P1+P2-P01-P02(2)
其中：P为标准体质量；P1为装载标准体时传感器P1的受力大小；P2为装载标准体时传感器P2的受力大小；P01为空载时传感器P1的受力大小；P02为空载时传感器P2的受力大小。
在测试程序中，传递的是产生P1、P2重力的物体质量，所以计算公式中不再出现重力加速度g，以后如无特别说明均按此点考虑。
在实际测量中，标准体在测量架上放置的位置不会是固定不变的，所以式中的L1-L0值是需要测量的。为了便于操作，发明了一套L0测量***，通过坐标转换来最终实现以回转体一侧作为基准标准体质心XC的测量方法。
在实际测试时，L、L1均为定值，只需测量出P1、P2、L0即可。
仪器经过标定后，为了确保其精度，需用标准体对其进行检验，其功能类似于砝码，即用已知质量、质心、质偏的物体放到测试仪上去测量，将测量出的值与理论值比较，通过两者误差的大小来判定仪器的精度。对于质量、质心我们用一个标准体直接放置于测量架上检验。
***的校准及检验的依据是标准体，标准体由一系列外形规则的样件组成，每个标准体的质量、外形尺寸以及形位尺寸都需精确测量，并通过计量检定。标准体经组合后，组合体的质心位置及惯量大小均可通过理论计算获取。按照标校规程完成设备的标定后，对标准体及其组合体进行检测，检测状态至少两种，标准体能够通用于转动惯量测试设备(极转动惯量、赤道转动惯量)、质心偏心测试设备(质心、偏心)，标准体的重量满足是被测产品重量的(1±20％)倍，标准体的惯量满足是被测件惯量的1/5～5倍，检验合格后，对产品进行测试。
质心测试时，部分参数的设定对测量结果有很大的影响。其中，测试精度主要取决于L值的标定。L表示的是测试设备P1、P2传感器之间的距离。
该发明的有益效果在于：该发明方法能有效地针对回转体质心进行标定，改善了标定效果，便于根据需要针对回转体质心进行标定，使用方便，误差小。
具体实施方式
下面以实施例描述该发明的具体实施方式。
实施例
本实施例中的回转体质心标定方法，在回转体质心左右两侧位置下部分别设置有传感器，方便采集数据，根据力矩平衡可以得到标准体的质心(以D头为基准)为：
XC＝X+L1-L0(1)
其中：XC为以回转体头部为基准，标准体的质心；L为前后传感器间的距离；L1-L0为前传感器距离回转体头部的距离。为了计算方便会将测量仪前部的P11、P12传感器并联输入信号采集***，这样可认为并联后P1是一个传感器，只输出一个数据。根据力的平衡原理，要得到标准体的质量，可以用传感器P1与传感器P2受力之和减去测量架及测量架上安装的部件的质量，即：
P＝P1+P2-P01-P02(2)
其中：P为标准体质量；P1为装载标准体时传感器P1的受力大小；P2为装载标准体时传感器P2的受力大小；P01为空载时传感器P1的受力大小；P02为空载时传感器P2的受力大小。
在测试程序中，传递的是产生P1、P2重力的物体质量，所以计算公式中不再出现重力加速度g，以后如无特别说明均按此点考虑。
在实际测量中，标准体在测量架上放置的位置不会是固定不变的，所以式中的L1-L0值是需要测量的。为了便于操作，发明了一套L0测量***，通过坐标转换来最终实现以回转体一侧作为基准标准体质心XC的测量方法。
在实际测试时，L、L1均为定值，只需测量出P1、P2、L0即可。
仪器经过标定后，为了确保其精度，需用标准体对其进行检验，其功能类似于砝码，即用已知质量、质心、质偏的物体放到测试仪上去测量，将测量出的值与理论值比较，通过两者误差的大小来判定仪器的精度。对于质量、质心我们用一个标准体直接放置于测量架上检验。
***的校准及检验的依据是标准体，标准体由一系列外形规则的样件组成，每个标准体的质量、外形尺寸以及形位尺寸都需精确测量，并通过计量检定。标准体经组合后，组合体的质心位置及惯量大小均可通过理论计算获取。按照标校规程完成设备的标定后，对标准体及其组合体进行检测，检测状态至少两种，标准体能够通用于转动惯量测试设备(极转动惯量、赤道转动惯量)、质心偏心测试设备(质心、偏心)，标准体的重量满足是被测产品重量的(1±20％)倍，标准体的惯量满足是被测件惯量的1/5～5倍，检验合格后，对产品进行测试。
质心测试时，部分参数的设定对测量结果有很大的影响。其中，测试精度主要取决于L值的标定。L表示的是测试设备P1、P2传感器之间的距离。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种回转体质心标定方法，其特征在于：在回转体质心左右两侧位置下部分别设置有传感器，方便采集数据，根据力矩平衡可以得到标准体的质心为：
XC＝X+L1-L0(1)
其中：XC为以回转体头部为基准，标准体的质心；L为前后传感器间的距离；L1-L0为前传感器距离回转体头部的距离；为了计算方便会将测量仪前部的P11、P12传感器并联输入信号采集***，这样可认为并联后P1是一个传感器，只输出一个数据；根据力的平衡原理，要得到标准体的质量，可以用传感器P1与传感器P2受力之和减去测量架及测量架上安装的部件的质量，即：
P＝P1+P2-P01-P02(2)
其中：P为标准体质量；P1为装载标准体时传感器P1的受力大小；P2为装载标准体时传感器P2的受力大小；P01为空载时传感器P1的受力大小；P02为空载时传感器P2的受力大小；
在测试程序中，传递的是产生P1、P2重力的物体质量，所以计算公式中不再出现重力加速度g；
在实际测量中，标准体在测量架上放置的位置不会是固定不变的，所以式中的L1-L0值是需要测量的；为了便于操作，发明了一套L0测量***，通过坐标转换来最终实现以回转体一侧作为基准标准体质心XC的测量方法；
在实际测试时，L、L1均为定值，只需测量出P1、P2、L0即可；
仪器经过标定后，为了确保其精度，需用标准体对其进行检验，其功能类似于砝码，即用已知质量、质心、质偏的物体放到测试仪上去测量，将测量出的值与理论值比较，通过两者误差的大小来判定仪器的精度；对于质量、质心我们用一个标准体直接放置于测量架上检验；
***的校准及检验的依据是标准体，标准体由一系列外形规则的样件组成，每个标准体的质量、外形尺寸以及形位尺寸都需精确测量，并通过计量检定；标准体经组合后，组合体的质心位置及惯量大小均可通过理论计算获取；按照标校规程完成设备的标定后，对标准体及其组合体进行检测，检测状态至少两种，标准体能够通用于转动惯量测试设备、质心偏心测试设备，标准体的重量满足是被测产品重量的1±20％倍，标准体的惯量满足是被测件惯量的1/5～5倍，检验合格后，对产品进行测试。
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