[发明专利]用于确定静态不平衡度的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于借助重心称量天平(10)确定具有定心面(31)的物体(30)的静态不平衡度的方法，其中，借助电位移传感器(16)测量物体(30)的定心面(31)相对于其支座的位置；借助评估电路根据位移传感器(16)的测量信号计算物体(30)的定心面(31)相对于天平(10)的基准点的偏心率；称量物体(30)并且检测物体(30)的质量和其重心相对于天平(10)的基准点的位置；借助评估电路根据天平(10)的测量信号以及物体(30)的定心面(31)相对于天平(10)的基准点的偏心率计算物体(30)的不平衡度。

技术领域

本发明涉及借助设计用于确定物体重心的天平或秤确定具有定心面的物体的静态不平衡度的一种方法和一种装置，所述天平或秤具有用于物体的支座和定心器件，所述定心器件相对于天平的基准点将物体定心。

背景技术

DE 33 30 974 C2和DE 10 2009 016 123 A1均公开了所述类型的一种方法和一种装置。这种类型的方法和装置需要以较大的精度相对于天平的基准点将待检物体置于中心。如果由钻孔构成物体的定心面，则已知可借助啮合到该钻孔中的定心心轴将物体夹紧。对于较大、较重、通常呈盘形的物体，则首先在将物体放在支座的支承面上时进行预定心。接着借助膨胀心轴或者三爪卡盘将物体再次定心并且夹紧。已知的定心器件的缺点是，存在由于夹紧而损坏定心面的危险。为了将该危险保持在最小程度，必须分别调整夹具使之适合于夹紧面的直径。因此对于不同的夹紧直径，需要使用不同的、需要分别更换的夹紧器件。这就提高了装置的结构复杂性和成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种本文开头所述类型的方法以及一种用于执行该方法的装置，所述装置能够以很高的重复精度确定不平衡度，并且能可靠避免待测物体由于夹紧在支座中而受损。

该技术问题按照本发明通过一种用于借助设计用于确定物体重心的天平确定具有定心面的物体的静态不平衡度的方法和一种用于确定具有定心面的物体的静态不平衡度的装置解决。

按照本发明所述的方法，借助设计用于确定物体重心的天平或秤对具有定心面的物体的静态不平衡度进行确定，所述天平或秤具有用于物体的支座和定心器件，所述定心器件在将物体放在支座上时引导物体进入相对于天平的基准点基本上居中的位置，所述方法包括以下步骤：将物体放在天平的支座上；借助至少两个彼此相距一定夹角布置的电位移传感器测量物体定心面相对于支座的位置；借助连接到位移传感器的评估电路根据位移传感器的测量信号计算物体定心面相对于天平基准点的偏心率；称量物体并且检测物体的质量和重心相对于天平基准点的位置；借助评估电路根据由天平所获得的测量信号和物体定心面相对于天平基准点的偏心率计算物体的不平衡度。

本发明所述的方法不必相对于天平的基准点精确居中地定位物体，并且可以容忍放在支座上之后不精确的定位。取而代之地与已知的方法相对，借助位移传感器测量定心面的准确位置，并且在确定不平衡度时考虑和补偿定心面中心相对于天平基准点的现有偏心率。采用这种方式能以较高的重复精度精确确定不平衡度。

为了进行测量，仅需将物体预定位地放在支座上，之后不再移动物体。由于预定位仅需要很小的导向力而且并不施加较大压力用于夹紧在定心面上，因此几乎可以排除转子受损的危险。

本发明所述方法的另一个优点在于处理时间很短。位移传感器能够非常迅速地检测定心面的位置，所需时间少于借助夹紧装置将物体移动到测量位置上的时间。位置测量的重复精度仅仅取决于位移传感器的精度，并且能够实现比使用三爪卡盘更高的精度。

为了校准位移传感器，按照本发明的另一项建议，借助位移传感器测量放在支座上的旋转对称的校准块的位置，并且将校准块的中心点确定为对应于位移传感器的传感器坐标系的原点。接着通过借助天平称量校准块确定矢量，该矢量表示传感器坐标系相对于天平坐标系的偏心距，天平坐标系的原点处于天平的基准点上。该校准方法简单快捷，可保证精确校准天平。