[发明专利]一种回转体质心位置测量误差计算方法

摘要

本发明涉及一种回转体质心位置测量误差计算方法，其具体测试步骤如下在回转体左右两侧下部设置有称重传感器，其读数分别为W1，W2；测得两称重传感器的距离为L，测得回转体一端距第2个传感器的距离为L1，设回转体的重量为P，质心距离回转体一端的距离为XC，计算时，对回转体右端点取力矩。利用此方法可根据测试产品的质量范围选择合适的测试传感器，并可计算出回转体的质心误差。本发明计算方法，能够有效地予以针对回转体质心位置误差进行测量分析，改善其测量分析效果。测试计算方法简单，测试计算误差小，方便根据需要使用。

主权项

一种回转体质心位置测量误差计算方法，其特征在于：其具体测试计算步骤如下：在回转体左右两侧下部设置有称重传感器，其读数分别为W1，W2；测得两称重传感器的距离为L，测得回转体一端距第2个传感器的距离为L1，设回转体的重量为P，质心距离回转体一端的距离为XC，计算时，对回转体右端点取力矩，由平衡条件得：PXC＝W1(L+L1)+W2L1   (1)由此得：XC=1P[W1(L+L1)+W2L1]---(2)]]>若P预先不知道，须由两个称重传感器测得，这时P＝W1+W2，是变量；将P、W1、W2、L1、L视为自变量，对上(2)式微分得：ΔXC′=1P2[W1(ΔL1+ΔL)+ΔW1(L+L1)+W2ΔL1+ΔW2L1]·P-1P2[W1(L+L1)+W2L1]ΔP---(3)]]>展开上式，整理后得绝对误差ΔXC，在微分式中各项均取正号；其中：ΔP＝ΔW1+ΔW2，因此有：ΔXC=W1PΔL+ΔL1+W2P2LΔW1+W1P2LΔW2---(4)]]>这是XC绝对误差的一部分，还有倾角的影响是独立的，要单独考虑；考虑到转角φ引起的最大误差为XC(1‑cosφ)，于是ΔXC的值为：ΔXC=W1PΔL+ΔL1+(W2P2μW1+W1P2μW2)L+XC(1-cosφ)---(5)]]>将每个自变量前的系数均取正值，将式(5)写成式(6)的表达形式：ΔXC=[L2(μ2W22P4W12+μ2W12P4W22)+W12p2ΔL2+ΔL12+XC2(1-cosφ)2]1/2---(6)]]>因为μW1和μW2都小于Wmax·μ，为便于表达，并且保险，用Wmax·μ代替μW1和μW2，最后得到质心误差分析公式：ΔXC=[L2((W12+W22P4)(Wmax·μW)2+W12P2ΔL2+ΔL12+XC2(1-cosφ)2]1/2---(7)]]>该式中：P为回转体的重量；L为传感器之间的距离；W1，W2为称重传感器的读数；XC为质心距离回转体一端的距离；L1为回转体一端距第2个传感器的距离；ΔXC为质心位置的绝对误差；ΔL为传感器之间距离的绝对误差；ΔL1为测量L1的绝对误差；Wmax为传感器最大量程；φ为轴线倾角误差；μW为传感器相对误差；Wmax·μW为传感器满量程绝对误差值；式(7)中XC2(1‑cosφ)2项的值相比小得多，可略去不计；为了计算方便，令则有：W1＝βP，W2＝(1‑β)P；代入(7)式并整理，回转体的重量为：P=L·(Wmax·μW)2β2-2β+1ΔXC2-β2ΔL2-ΔL12---(8)]]>根据回转体实际参数，可知其重量P和托盘重量PT，因此可以确定传感器的最大量程：Wmax＝βPmax   (9)当待测物的质心不落在传感器P1与传感器P2正中间，一般情况下质心投影的变化范围在0.2L以内，引入系数Nx，Nx表示质心的X轴方向投影偏离中间点的比值，Nx的变化范围为‑0.1－+0.1；那么：P1=(12+Nx)P]]>从上式可以看出，当Nx取0.1时，质心误差为最大值；因此，根据实际测量需要各档中取β＝0.6，求得Wmax＝0.6Pmax，由Wmax选择合适的测试传感器；利用此方法可根据测试产品的质量范围选择合适的测试传感器，并可计算出回转体的质心误差。