[发明专利]静压液浮陀螺加速度计马达振动信号检测、分析与筛选方法有效

专利信息
申请号: 201310629683.2 申请日: 2013-11-29
公开(公告)号: CN103674221A 公开(公告)日: 2014-03-26
发明(设计)人: 黄炎;孟巍;李铮 申请(专利权)人: 北京兴华机械厂
主分类号: G01H11/06 分类号: G01H11/06
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 安丽
地址: 100854 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 静压 陀螺 加速度计 马达 振动 信号 检测 分析 筛选 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及静压液浮陀螺加速度计马达振动信号检测、分析与筛选方法,属于静压液浮陀螺加速度计技术领域。

背景技术

静压液浮陀螺加速度计时一种利用陀螺力矩进行反馈的摆式加速度计,提供陀螺力矩的陀螺电机通过压板、高比重压板与螺钉连接在支架组件上,为了使加速度计产生偏心力矩来平衡陀螺力矩,陀螺电机质心与空间坐标系原点存在一定距离,组成偏心结构。由于陀螺马达自身结构决定,陀螺电机由止推滚动轴承进行支撑,在马达运行时,除存在与马达转速同频振动,同时滚动轴承也会带来振动,并且由于装配时轴承预紧力不同,振动的幅值也会有所不同。另外,支架组件安装陀螺马达时螺钉拧紧力矩及压板压紧马达轴位置不同,对振动幅值也会造成影响。

静压液浮陀螺加速度计K1产生0.02个脉冲/S·g变化时,足以引起陀螺加速度计K1稳定性超差,此时陀螺加速度计检测质量质心沿浮子轴线发生0.59um的偏移。目前液浮加速度计浮子组件的装调过程并没有对陀螺马达运行产生的振动进行筛选,而是在整表装配完成后对其进行调试的过程中,判断浮子组件及陀螺马达装配结构对整表产生的影响。这样不仅降低了整表装调合格率,延长了加速度计生产周期,同时造成人力、物力和财力的浪费,加大生产成本。

目前液浮加速度计生产需求量越来越大,仪表精度要求愈来愈高,这就要求在仪表装配过程中能最大限度的定量控制装配精度,通过装配时的检测筛选方法较好的控制装入整表的组件质量,避免生产周期和成本的浪费。装入浮子组件的陀螺马达运行稳定性是保证加速度计K1稳定精度的重要因素,在浮子组件装配时对陀螺马达运行振动信号进行检测筛选,有利于高可靠的确保仪表装调一次成功。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提出静压液浮陀螺加速度计马达振动信号检测、分析与筛选方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的静压液浮陀螺加速度计马达振动信号检测、分析与筛选方法,步骤为:

1)将马达安装在支架组件上,然后通过INV3062采集分析仪和DASP V10数据采集和信号处理设备对马达进行数据采集,得到马达的振动幅度与时间的关系曲线,通过FFT变换得到马达振动幅值与马达振动频率之间的关系曲线;查找马达振动幅值与马达振动频率之间的关系曲线中的马达振动幅值高于0.5×10-2时马达的振动频率;查找时除去500Hz;

2)将马达与加速度计信号传感器、数据采集卡和计算机进行连接;

3)启动马达,通过加速度计信号传感器采集马达上的振动信号并将振动信号转换为模拟电信号,模拟电信号传输给数据采集卡,数据采集卡将模拟电信号转换为数字信号,并进行抗混叠滤波处理,处理完成后将处理结果发送给计算机,计算机显示马达的振动时间与振动幅值之间的关系曲线,通过FFT变换得到马达振动幅值与马达振动频率之间的关系曲线;

4)对步骤3)得到的马达振动幅值与马达振动频率之间的关系曲线进行分析,如果在马达振动幅值高于0.5×10-2时,马达的振动幅值大于1.5×10-2个重力加速度,则对安装马达的支架组件进行返修,如果在马达振动幅值高于0.5×10-2时,马达的振动幅值小于1.5×10-2个重力加速度,则马达符合安装要求,进行后续安装。

有益效果

通过对安装在支架组件上的陀螺马达运行时振动加速度信号进行采集、时频分析,并跟踪整个加速度计装调过程,统计整表测试数据,将陀螺马达振动加速度信号数据与整表测试数据相比较,总结出整表K1稳定精度较好加速度计对应的陀螺马达振动加速度信号时频特性,提出在浮子组件装配过程中量化测量的马达振动特性指标,从而在后续加速度计生产过程中起到指导作用。通过跟踪统计分析发现,对于陀螺马达振动加速度频域信号在316Hz处(轴承滚动体公转频率),振动幅值小于1.5×10-2个重力加速度,整表稳定测试数据σK1/K1都在10-6量级,远小于加速度计技术指标要求的1.55×10-5,当振动幅值大于1.5×10-2个重力加速度,达到2×10-2个重力加速度时,σK1/K1则分布在1×10-5到1.55×10-5之间,K1稳定精度大大降低。

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