[发明专利]一种离心机初始对准误差的测量方法

摘要

本发明提供了一种离心机初始对准误差的测量方法，属于惯性仪表测试技术领域。本发明中的离心机由一个主轴和三个工作台构成，首先利用经纬仪将离心机主轴轴线、工作台轴线、经纬仪视准轴轴线调整在同一铅垂平面内，通过主轴旋转90°计算出经纬仪中心距主轴轴线的距离，之后控制主轴和工作台旋转不同角度，通过经纬仪分别对准工装的两条棱线测量其水平角，最后通过最小二乘辨识出两条竖直棱线的水平坐标，计算出离心机初始对准误差。本发明能够准确和高效地测量离心机上安装加速度计工装的初始对准误差，从而保证加速度计测试时在离心机上的对准精度，无需进行反复测试调整和计算。

主权项

1.一种离心机初始对准误差的测量方法，所述离心机包括一个主轴和A、B、C三个可以以准确角位置回转的工作台，其特征在于，在加速度计测试时，首先将工装安装在工作台上，理想情况下，加速度计安装在工装后，其输入轴指向并垂直离心机主轴的回转轴线，此时加速度计的输入轴与主轴轴线垂直并在同一平面内；以工作台A为例，包括以下步骤：步骤一：经纬仪的三轴包括竖直轴、俯仰轴和视准轴，三轴交汇中心距主轴轴线的距离测量：1)将靶标放在主轴轴端，主轴分别旋转0°，90°，180°，270°，用经纬仪对准靶标，测量经纬仪的水平角，求取其平均值α₀，此均值表示经纬仪对准主轴轴线的水平角；2)旋转并调整主轴，将主轴轴线、A轴轴线、经纬仪视准轴轴线调整在同一铅垂平面内，记录此时主轴的角位置，设定此时主轴角位置为0°，然后主轴准确旋转至90°，再旋转工作台A轴分别至0°，90°，180°，270°，用经纬仪对准工作台A轴轴端的靶标，测量经纬仪的水平角，求取其平均值α_A；3)假设当离心机主轴与工作台A回转轴线之间的距离为R_A时，也就是工作台A的工作半径，可以用其它方法准确测量，计算出经纬仪的交汇中心距主轴轴线的距离L，L＝R_A cot(α_A‑α₀)；步骤二：工装棱线的水平位移测试：1)将工装安装在A台上，控制主轴和A台分别旋转至不同角位置α_i和β_i(i＝1,2,……,n)，令经纬仪分别对准工装的棱A₁和A₂，可分别测量出两条棱的水平角，计算出其与α₀的差值和当经纬仪相对棱A₁的水平位移为x_i和y_i时，根据经纬仪的测试原理，可得2)当棱A₁相对于工作台A回转中心的水平位移x_A1和y_A1时，由几何关系可得出：x_i＝R_A sinα_i+x_A1 cos(α_i+β_i)‑y_A1 sin(α_i+β_i)y_i＝L‑R_A cosα_i+x_A1 sin(α_i+β_i)+y_A1 cos(α_i+β_i)当主轴旋转至0°，A台处于0°位置时，棱A₁的水平坐标为x₁＝x_A1，y₁＝y_A1+L‑R_A当主轴旋转至90°，A台处于270°位置时，棱A₁的水平坐标为x₂＝R_A+x_A1，y₂＝L+y_A1当主轴旋转至90°，A台处于180°位置时，棱A₁的水平坐标为x₃＝R_A+y_A1，y₃＝L‑x_A1当主轴旋转至180°，A台处于180°位置时，棱A₁的水平坐标为x₄＝x_A1，y₄＝L+R_A+x_A1当主轴旋转至270°，A台处于90°位置时，棱A₁的水平坐标为x₅＝‑R_A+x_A1，y₅＝L+y_A1当主轴旋转至270°，A台处于180°位置时，棱A₁的水平坐标为x₆＝‑R_A‑y_A1，y₆＝L+x_A1联立整理成矩阵形式得写成矩阵形式：L＝ΦK利用最小二乘法，得到x_A1，y_A1：同理可得棱A₂相对于工作台A回转中心的水平位移为x_A2，y_A2；步骤三：离心机初始对准误差的测试：根据计算出的x_A1，y_A1，x_A2和y_A2，A台的初始对准误差θ_A为同理，令经纬仪分别对准B、C工作台台上工装的两条棱线，同样的方法可以测量出对准误差，至此完成离心机初始对准误差的测量。