RU2688834C2 - Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа - Google Patents
Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688834C2 RU2688834C2 RU2017136029A RU2017136029A RU2688834C2 RU 2688834 C2 RU2688834 C2 RU 2688834C2 RU 2017136029 A RU2017136029 A RU 2017136029A RU 2017136029 A RU2017136029 A RU 2017136029A RU 2688834 C2 RU2688834 C2 RU 2688834C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- amplitude
- sensors
- signal
- piezoelectric sensor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству твердотельных волновых гироскопов. Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа дополнительно содержит этапы, на которых измеряют реакцию в опоре в месте крепления резонатора, а математическая обработка сигнала заключается в определении величины амплитуды и углового положения колебаний относительно датчиков возбуждения, рассчитанных по формулегде a1 - амплитуда сигнала с первого пьезоэлектрического датчика;а2 - амплитуда сигнала со второго пьезоэлектрического датчика;а3 - амплитуда сигнала с третьего пьезоэлектрического датчика;А - амплитуда колебаний;где ϕ - угловое положение колебаний ножки относительно датчиков возбуждения.Технический результат – повышение точности определения дефектов резонатора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к производству твердотельных волновых гироскопов. При производстве резонатора твердотельного волнового гироскопа (ТВГ) из-за технологических дефектов появляются погрешности, которые приводят к расщеплению собственных частот резонатора, снижению добротности вследствие конструктивного демпфирования. Все эти дефекты отрицательно сказываются на точностных характеристиках прибора. Ряд дефектов устраняется балансировкой. В ходе балансировки влияние дефектов компенсируется путем удаления небольшого количества вещества из определенных мест полусферического резонатора.
Известен способ балансировки полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа и устройство для его осуществления (RU 2147117, публ. 27.03.2000 г.), включающий закрепление резонатора за ножку, установку датчиков возбуждения и измерения и удаление неуравновешенной массы. Пьезоэлектрический датчик устанавливают на свободном конце ножки резонатора для измерения его перемещения, возбуждают колебания резонатора, измеряют напряжение пьезоэлектрического датчика для различных ориентаций стоячей волны в резонаторе, рассчитывают неуравновешенную массу путем математической обработки полученных экспериментальных данных и удаляют неуравновешенную массу с поверхности полусферической оболочки резонатора.
Недостатком известного способа является отсутствие возможности регистрировать реакцию в опоре крепления и определять момент сил, позволяющий проводить балансировку по всей поверхности полусферы. Так же из-за ограниченного количества измерительных датчиков ограничивается точность измерений.
Задачей заявляемого способа является повышение точности определения дефектов резонатора.
Указанный технический результат достигается тем, что способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа включает закрепление резонатора за ножку, установку датчиков возбуждения и измерения, возбуждение колебаний резонатора, регистрацию сигналов с датчиков для различных ориентации стоячей волны в резонаторе, расчет неуравновешенной массы путем математической обработки полученных экспериментальных данных для дальнейшей балансировки резонатора, при этом дополнительно измеряют реакцию в опоре в месте крепления резонатора.
В месте крепления резонатора устанавливают, по крайней мере, один дискретный измерительный датчик, а также измерительные датчики устанавливают на свободном конце ножки со стороны внешней полусферы.
Дискретный контакт в месте крепления ножки резонатора позволяет ввести в зону сопряжения датчики, число которых три или более, и провести более точные измерения перемещений во время возбуждения резонатора для различных ориентаций стоячей волны. Большее число датчиков позволяет провести более точную обработку полученных сигналов и повысить точность балансировки путем удаления неуравновешенной массы с поверхности полусферической оболочки резонатора.
Устройство для определения дисбаланса масс полусферического резонатора ТВГ поясняется рисунком и содержит резонатор 1, датчики возбуждения 2, опору для установки ножки резонатора (цанговый зажим) 3, датчики измерения 4. Датчики 4 установлены как в месте крепления резонатора, так и на свободном конце ножки резонатора.
Дополнительные датчики позволяют измерять реакцию в опоре крепления резонатора для определения потери энергии колебаний резонатора в месте крепления. Число дискретных датчиков превышает число возможных уравнений равновесия, больше трех, что путем пересчета позволяет получить более точный результат о дисбалансе.
Как частный случай можно выбрать три пьезоэлектрических датчика, расположенных в месте зажима резонатора. Датчики должны располагаться на равном удалении и под равным углом друг относительно друга.
Способ для определения дисбаланса масс полусферического резонатора ТВГ реализуют следующим образом.
Закрепляют резонатор 1 за ножку в месте зажима 3 с датчиками измерения 4, устанавливают датчики возбуждения 2. Датчики измерения 4 устанавливают в месте зажима для измерения реакций в опоре и на свободном конце ножки резонатора 1. Возбуждают колебания резонатора 1, регистрируют сигналы с датчиков 4 для различных ориентаций стоячей волны в резонаторе. Рассчитывают неуравновешенные массы путем математической обработки полученных экспериментальных данных для дальнейшей балансировки резонатора.
Математическая обработка сигнала заключается в определении величины амплитуды и углового положения колебаний относительно датчиков возбуждения
a1 - амплитуда сигнала с первого пьезоэлектрического датчика;
а2 - амплитуда сигнала со второго пьезоэлектрического датчика;
а3 - амплитуда сигнала с третьего пьезоэлектрического датчика;
А - амплитуда колебаний.
ϕ - угловое положение колебаний ножки относительно датчиков возбуждения.
Способ позволяет проводить измерение одновременно несколькими датчиками, определять колебания всей ножки, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, рассчитывать момент колебаний ножки для определения расположения дефекта масс не только на кромке резонатора, но и на всей полусфере. Наличие нескольких измерительных датчиков позволяет получить более точную информацию о дисбалансе.
Способ позволяет определять момент действующих сил [1], что позволяет определить не только угловое положение дефекта на кромке резонатора, но и определять расположение дефекта по всей поверхности полусферы резонатора.
Данный способ позволяет проводить измерение реакций непосредственно в опоре закрепления. Использование датчиков на наружной ножке резонатора дополняет информацию о колебательной картине резонатора.
1. Жбанов Ю.К., Каленова Н.В. «Поверхностный дебаланс волнового твердотельного гироскопа» // Изв. РАН. МТТ. 2001. №3. С. 11-18.
Claims (10)
1. Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа, включающий закрепление резонатора за ножку, установку датчиков возбуждения и измерения, возбуждение колебаний резонатора, регистрацию сигналов с датчиков для различных ориентаций стоячей волны в резонаторе, расчет неуравновешенной массы путем математической обработки полученных экспериментальных данных для дальнейшей балансировки резонатора, отличающийся тем, что дополнительно измеряют реакцию в опоре в месте крепления резонатора, а математическая обработка сигнала заключается в определении величины амплитуды и углового положения колебаний относительно датчиков возбуждения, рассчитанных по формуле
где a1 - амплитуда сигнала с первого пьезоэлектрического датчика;
а2 - амплитуда сигнала со второго пьезоэлектрического датчика;
а3 - амплитуда сигнала с третьего пьезоэлектрического датчика;
А - амплитуда колебаний;
где ϕ - угловое положение колебаний ножки относительно датчиков возбуждения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерительные датчики устанавливают на свободном конце ножки со стороны внешней полусферы.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют момент действующих сил, позволяющий определить не только угловое положение дефекта на кромке резонатора, но и определять расположение дефекта по всей поверхности полусферы резонатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136029A RU2688834C2 (ru) | 2017-10-10 | 2017-10-10 | Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136029A RU2688834C2 (ru) | 2017-10-10 | 2017-10-10 | Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017136029A3 RU2017136029A3 (ru) | 2019-04-10 |
| RU2017136029A RU2017136029A (ru) | 2019-04-10 |
| RU2688834C2 true RU2688834C2 (ru) | 2019-05-22 |
Family
ID=66089524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136029A RU2688834C2 (ru) | 2017-10-10 | 2017-10-10 | Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688834C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783189C1 (ru) * | 2021-06-07 | 2022-11-09 | Акционерное общество "Ижевский электромеханический завод "Купол" | Способ контроля физических параметров резонатора твердотельного волнового гироскопа |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115112148B (zh) * | 2022-06-25 | 2024-06-04 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种谐振子质量缺陷误差的辨识装置及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU271083A1 (ru) * | А. П. Блинов | Устройство для точной балансировки поплавковыхгироскопов | ||
| SU767594A1 (ru) * | 1978-07-24 | 1980-09-30 | Предприятие П/Я М-5613 | Устройство дл балансировки динамически настраиваемых гироскопов |
| US4277976A (en) * | 1979-07-05 | 1981-07-14 | Gebr. Hofmann Gmbh & Co. Kg | Process and apparatus for measurement of nonuniformity of mass in a rotor |
| RU2147117C1 (ru) * | 1998-12-04 | 2000-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Медикон" | Способ балансировки полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа |
-
2017
- 2017-10-10 RU RU2017136029A patent/RU2688834C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU271083A1 (ru) * | А. П. Блинов | Устройство для точной балансировки поплавковыхгироскопов | ||
| SU767594A1 (ru) * | 1978-07-24 | 1980-09-30 | Предприятие П/Я М-5613 | Устройство дл балансировки динамически настраиваемых гироскопов |
| US4277976A (en) * | 1979-07-05 | 1981-07-14 | Gebr. Hofmann Gmbh & Co. Kg | Process and apparatus for measurement of nonuniformity of mass in a rotor |
| RU2147117C1 (ru) * | 1998-12-04 | 2000-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Медикон" | Способ балансировки полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Калёнова Н.В. Динамические эффекты неуравновешенности полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа и методы его балансировки. Авто на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Москва - 2012 (стр. 6-11). * |
| Калёнова Н.В. Динамические эффекты неуравновешенности полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа и методы его балансировки. Автореферат на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Москва - 2012 (стр. 6-11). * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783189C1 (ru) * | 2021-06-07 | 2022-11-09 | Акционерное общество "Ижевский электромеханический завод "Купол" | Способ контроля физических параметров резонатора твердотельного волнового гироскопа |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017136029A3 (ru) | 2019-04-10 |
| RU2017136029A (ru) | 2019-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108844555A (zh) | 一种圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定方法及*** | |
| ES2353679T3 (es) | Procedimiento de calibrado de un factor de escala de un girómetro vibrante axialmente simétrico. | |
| DK2665930T3 (en) | Method for determining the slope of a tower | |
| JP2019002714A5 (ru) | ||
| CN103822703A (zh) | 一种超低频水平向振动台导轨不平顺动态补偿方法 | |
| RU2688834C2 (ru) | Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа | |
| JP5631264B2 (ja) | タイヤバランス試験方法及びタイヤバランス試験機 | |
| CN116519012B (zh) | 一种振动陀螺不平衡质量修调方法及测试装置 | |
| RU109851U1 (ru) | Волновой твердотельный гироскоп на основе системы связанных резонаторов с использованием эффекта стоячей волны | |
| RU2518975C2 (ru) | Стенд для измерения вибрационных реактивных моментов гиромотора | |
| JPH0735646A (ja) | リーフスプリングの特性測定装置 | |
| RU2628737C1 (ru) | Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов | |
| CN111579748A (zh) | 一种金属材料性能参数测量装置及方法 | |
| JP3385968B2 (ja) | 振動発生体の励振力測定装置 | |
| CN108802195B (zh) | 测量岩芯试样横波速度的试验装置及方法 | |
| RU2526585C2 (ru) | Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе | |
| RU2792945C1 (ru) | Способ настройки вибрационного кольцевого датчика угловых скоростей | |
| RU2595693C2 (ru) | Способ калибровки сейсмоакустических преобразователей | |
| RU2008115465A (ru) | Измерительная электроника и способы для поверочной диагностики для расходомера | |
| RU62238U1 (ru) | Устройство определения статического момента тел | |
| RU2748030C1 (ru) | Способ оценки систематических дрейфов трехосного лазерного гироскопа с виброподставкой | |
| CN112649087B (zh) | 基于声振解耦的噪声传感器振动灵敏度校准方法及装置 | |
| CN117074721A (zh) | 一种基于双频激励方式测量加速度计非线性的方法及装置 | |
| RU2296300C1 (ru) | Интегрирующий микромеханический вибрационный гироскоп | |
| SU1651124A1 (ru) | Электродинамический градуировочный вибростенд |