[发明专利]一种用于回旋加速器悬臂梁式探针直线运动的标定方法

说明书

本发明公开一种用于回旋加速器悬臂梁式探针直线运动的标定方法，所述方法包括：以竖直方向为z向选取并建立笛卡尔空间坐标系；在探针的运动行程范围内选取多个标定点位，分别测量水平方向的坐标值(x_i,y_i)和竖直方向的挠度变化z_i值；获得目标位置(x,y,z)与探针移动距离c的对应关系。整个过程为：第一步，探针装配到位后，选取若干标定点位进行测量，获得标定数据；第二步，通过线性拟合进行水平方向运动的标定；第三步，通过挠度变形关系拟合进行竖直方向运动的标定。最后可以得到目标位置(x,y)与探针移动距离c的关系式；该标定方法过程操作简单，标定的结果准确，可以方便地应用于类似实际工程测量。

技术领域

本发明属于工程测量标定领域，涉及一种回旋加速器束流探针的靶位置标定技术；具体为一种用于回旋加速器悬臂梁式探针直线运动的标定方法。

背景技术

回旋加速器在维护与测试阶段是通过束流探针来测试束流的信息，由于不同加速器空间位置、技术要求具有差别性，束流探针有可能是偏心设计安装或者探测器电流沉积靶的结构具有多样性，多样性具体可指非对心结构，偏心设计即非对心设计，探针轴线非指向加速器圆心；为了在安装后明确探针探测器电流沉积靶相对加速器圆心的位置关系，往往需要通过标定得出电流沉积靶坐标与探针移动距离的关系；挠度变化与探针移动距离的关系。因此，该发明专利可以为探针的标定过程或者类似的工程测量提供便捷、有效、可行的方法。

发明内容

本发明一种用于回旋加速器悬臂梁式探针直线运动的标定方法，该标定方法过程操作简单，标定的结果准确，可以方便地应用于类似实际工程测量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于回旋加速器悬臂梁式探针直线运动的标定方法，该方法具体步骤如下：

步骤一：以回旋加速器圆心为原点，z轴平行于回旋加速器轴线方向，即竖直方向为z轴，建立笛卡尔空间坐标系；

步骤二：探针装配到位后，选取若干标定点位进行测量，获得标定数据；

步骤三：通过线性拟合进行水平方向运动的标定；

步骤四：通过挠度变形关系拟合进行竖直方向运动的标定。

进一步地，所述探针为悬臂梁式探针，所述探针包括固定支撑，固定支撑上安装有驱动装置，驱动装置上固定连接有传动杆，传动杆前端还固定连接有电流沉积靶；悬臂梁的固定端位于电流沉积靶的行程之外；

其中，所述探针沿水平方向运动，其传动杆在水平方向调平，随着驱动装置的前后移动，悬臂的长度也随之等距变化。

进一步地，步骤二中选取若干标定点位进行测量的具体步骤为：

S1：在探针的行程范围内，均匀选取n个标定点位进行测量；

S2：根据实际测量需要在特定范围内增加点位密集标定，测量数据包括电流沉积靶的三维坐标(x_i，y_i，z_i)以及探针驱动机构的运动距离c_i，其中探针回原点时的数据定义为(x₀，y₀，z₀)和c₀＝0，传动杆初始调平的高度记为z＝0。

进一步地，步骤三中进行水平方向运动的标定具体表现为：

SS1：对水平方向x和y的坐标标定，首先通过对(x_i，y_i)进行线性拟合，得到水平方向探针的运动轨迹线方程y＝kx+b；

SS2：然后通过标定数据根据线性关系得出探针回原点时电流沉积靶在水平方向上的坐标(x₀，y₀)；