[发明专利]一种摆片下垂量精密测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种摆片下垂量精密测量装置及方法。 

背景技术

挠性加速计时惯性系统的重要器件。作为挠性加速计的核心器件--摆片，起敏感加速度的作用。摆片下垂量决定摆片质量和挠性加速度计量程、灵敏度的关键指标。摆片分别向二侧的下垂量要求对称、一致、不可偏转。目前国内对摆片下垂量的测量主要是通过光学显微镜对下垂量观察，直接用千分尺测量下垂量。这种测量方法一般靠直觉估计，误差很大，准确率不高，精度很难保证。同时这种测试方法容易造成对零件的损坏，效率低，，难以满足当前质量控制和生产管理的要求。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种摆片下垂量精密测量装置及方法。 

本发明一种摆片下垂量精密测量装置包括微型步进电机、联轴器、第一恒测力钮、第一千分尺、刻度盘、表头、摆片、基体、支架、激光发射器、圆筒、第二千分尺、第二恒测力钮、底座、控制系统、支柱、目镜、通孔、U型臂和套筒； 

所述的基体包括通孔、U型臂和套筒， U型臂的一端与套筒连接，另一端开有两级阶梯通孔连接，上半部分通孔的直径大于下半部分通孔的直径；套筒与通孔的轴线方向都为竖直方向。

所述的底座上设有微型步进电机；微型步进电机通过控制系统控制；微型步进电机的输出轴通过联轴器与第一千分尺的第一恒测力钮连接，第一千分尺通过螺钉固定在基体的套筒中，基的U型臂通过螺钉固定连接在支架上，支架垂直固定在底座的上底面，摆片放在基体通孔中，基体的左侧设有目镜，目镜固定在支柱上，使目镜能够观察到摆片下端，基体的右侧设置有激光发射器，激光发射器设置在第二千分尺的表头上，通过第二千分尺调节位置，第二千分尺通过螺钉固定在圆筒中，圆筒通过圆筒臂固定在支架上。 

本发明一种摆片下垂量精密测量方法，该方法包括以下步骤： 

1)先将摆片放入基体的通孔中，摆片自然下垂，等到摆片下垂量最大时，开始测量。

2)激光发射器发射激光，通过手动旋转第二千分尺的第二恒测力钮来调整发射器的位置，使得激光照到摆片下垂的边缘。 

3)微型步进电机正转，带动第一千分尺表头向上移动，使得表头缓慢靠近摆片下垂边缘。 

4)在目镜下，观察表头有无和摆片下垂边缘接触。如果激光发射器照到摆片下垂边缘的红点还能在目镜下观察到，则二者未接触，微型步进电机继续正转，带动表头上移；直到激光发射器照到摆片下垂边缘的红点刚好在目镜的观察下消失，则二者接触，控制系统发出指令，使微型步进电机停止转动。这是从刻度盘记下读数记为h。 

5)测量完成后，微型步进电机反转带动表头后退。 

6)测量得到的数据按下式计算摆片下垂量： 

  设摆片标准下垂量为δ₀ 

则摆片实际下垂量为δ

δ=δ₀-Δ

式中：Δ=h-h₀

h₀-摆片标准下垂量为δ₀是刻度盘的读数(mm)；

h-摆片实际下垂量为δ是刻度盘的读数(mm)。

本发明使用一种较为简单的测量装置，操作方便，可以提高测量的精度，适用于任何材料摆片下垂量的测量，适用范围广。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是摆片下垂量精密测量装置结构主视图； 

图2是摆片下垂量精密测量装置结构左视图；

图3是摆片下垂量精密测量装置结构俯视图

图4本发明的基体结构主视图；

图5本发明的基体结构俯视图；

图6本发明的基体结构左视图；

图7本发明的基体结构主视剖面图；

图8本发明测量中所使用到的石英摆片主视图；

图9本发明测量中所使用到的石英摆片俯视图。

图中，微型步进电机1、联轴器2、第一恒测力钮3、第一千分尺4、刻度盘5、表头6、摆片7、基体8、支架9、激光发射器10、圆筒11、第二千分尺12、 第二恒测力钮13、底座14、控制系统15、支柱16、目镜17、通孔18、U型臂19和套筒20。 

具体实施方式