[發(fā)明專利]一種擺片剛度的測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110452478.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102564862A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)m;趙連元;秦淑斌;劉英;吳艷;袁楓;楊守安;郭琳瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天科工慣性技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/14
• 分類號(hào): G01N3/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種剛度的測(cè)試方法，具體涉及一種加速度計(jì)擺片剛度的測(cè)試方法，屬于加速度計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

擺片是加速度計(jì)中的重要原件，通常主要包括用于敏感加速度的檢測(cè)質(zhì)量塊、外環(huán)和連接檢測(cè)質(zhì)量塊與外環(huán)的撓性支撐。擺片的剛度是檢測(cè)質(zhì)量塊繞撓性支撐產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角所需要施加的外力矩，即撓性支撐承受力后所得的變形與所加載荷的比值的倒數(shù)，是評(píng)價(jià)加速度計(jì)性能的重要參數(shù)。

擺片剛度在加速度計(jì)裝配前的確定有利于對(duì)擺片的加工質(zhì)量進(jìn)行控制，有利于后續(xù)加速度計(jì)產(chǎn)品的分類裝配和測(cè)試，因此裝配前對(duì)擺片剛度的測(cè)量尤為重要。現(xiàn)在工藝中裝配前對(duì)擺片剛度的測(cè)試通常有動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法：動(dòng)態(tài)法是通過(guò)測(cè)量檢測(cè)質(zhì)量塊振動(dòng)時(shí)的固有頻率來(lái)計(jì)算剛度，設(shè)備復(fù)雜，而且撓性支撐的扭擺性對(duì)檢測(cè)信號(hào)的頻率波形有影響，不利于對(duì)固有頻率的簡(jiǎn)便測(cè)量與分析；靜態(tài)法是利用光學(xué)測(cè)角儀直接測(cè)量檢測(cè)質(zhì)量塊繞撓性支撐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角，但需在檢測(cè)質(zhì)量塊上安裝小鏡面和已知質(zhì)量的砝碼，調(diào)試儀器十分費(fèi)時(shí)，無(wú)法滿足加速度計(jì)批量生產(chǎn)時(shí)對(duì)擺片剛度快速簡(jiǎn)便測(cè)試的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種能快速簡(jiǎn)便測(cè)試加速度計(jì)擺片剛度的方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種擺片剛度的測(cè)試方法，通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：

第一步，準(zhǔn)備剛度測(cè)試裝置，

剛度測(cè)試裝置包括讀數(shù)顯微鏡、工件支架、位移傳感器和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，讀數(shù)顯微鏡包括顯微鏡支架、顯微鏡目鏡、顯微鏡物鏡、指標(biāo)線分化板和用來(lái)調(diào)節(jié)指標(biāo)線分化板上下位置的微分鼓輪，指標(biāo)線分化板連接位移傳感器，位移傳感器與數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)連接；

第二步，將待測(cè)剛度的擺片放置在工件支架上，工件支架支撐在擺片的外環(huán)上，工件支架不能遮擋在讀數(shù)顯微鏡和待測(cè)剛度的擺片之間，調(diào)整工件支架，使擺片的擺軸方向垂直向下，令檢測(cè)質(zhì)量塊繞撓性支撐自然下垂；

第三步，調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡，

調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡目鏡的視度環(huán)，使指標(biāo)線分化板的十字刻線清晰的出現(xiàn)在視場(chǎng)中，調(diào)節(jié)顯微鏡支架，使讀數(shù)顯微鏡聚焦于待測(cè)剛度的擺片，使待測(cè)剛度的擺片的影像清晰的出現(xiàn)在指標(biāo)線分化板上；

第四步，獲得檢測(cè)質(zhì)量塊相對(duì)基準(zhǔn)位置的下垂量Δd，

A4.1、利用微分鼓輪調(diào)節(jié)指標(biāo)線分化板十字刻線交點(diǎn)的位置，令十字刻線的交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)待測(cè)剛度的擺片上的基準(zhǔn)位置，數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)采集此狀態(tài)下位移傳感器的數(shù)據(jù)d1，所述待測(cè)剛度的擺片上的基準(zhǔn)位置為外環(huán)的下沿；

A4.2、利用微分鼓輪調(diào)節(jié)指標(biāo)線分化板十字刻線交點(diǎn)的位置，令十字刻線的交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)質(zhì)量塊上的測(cè)量位置，數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)采集此狀態(tài)下位移傳感器的數(shù)據(jù)d2，所述檢測(cè)質(zhì)量塊上的測(cè)量位置為檢測(cè)質(zhì)量塊自然下垂后的最低點(diǎn)；

A4.3、數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)根據(jù)Δd＝d₂-d₁獲得檢測(cè)質(zhì)量塊相對(duì)基準(zhǔn)位置的下垂量Δd；

第五步，利用第四步得到檢測(cè)質(zhì)量塊相對(duì)基準(zhǔn)位置的下垂量Δd，通過(guò)公式得到檢測(cè)質(zhì)量塊在自重下的轉(zhuǎn)角θ，其中R為檢測(cè)質(zhì)量塊上的測(cè)量位置與撓性支撐根部的距離；

第六步，利用第五步得到的檢測(cè)質(zhì)量塊在自重下的轉(zhuǎn)角θ，通過(guò)公式得到待測(cè)剛度的擺片的剛度K，其中L為檢測(cè)質(zhì)量塊重心與撓性支撐的距離，mg為檢測(cè)質(zhì)量塊的重量。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：

(1)本發(fā)明創(chuàng)造性地將位移引入到擺片剛度測(cè)試中，避免使用現(xiàn)有技術(shù)中采用復(fù)雜設(shè)備和費(fèi)時(shí)的調(diào)試儀器，無(wú)需設(shè)計(jì)新的測(cè)試儀器，測(cè)試方式和裝置簡(jiǎn)單；

(2)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在加速度計(jì)裝配前對(duì)擺片剛度的測(cè)試，操作簡(jiǎn)便，檢測(cè)效率高，設(shè)備調(diào)試并完成一件產(chǎn)品的檢測(cè)僅需約2分鐘，而現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)法需要約15分鐘，現(xiàn)有的靜態(tài)法則需要約20分鐘；

(3)本發(fā)明利用讀數(shù)顯微鏡結(jié)合位移傳感器可在靜態(tài)下實(shí)現(xiàn)對(duì)擺片檢測(cè)質(zhì)量塊下垂量的精確測(cè)量，根據(jù)不同擺片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，獲得其剛度參數(shù)，測(cè)量時(shí)無(wú)需驅(qū)動(dòng)擺片運(yùn)動(dòng)或在擺片上安裝附件；

(4)通過(guò)本發(fā)明可對(duì)擺片的加工質(zhì)量進(jìn)行快速有效的評(píng)價(jià)，有益于加速度計(jì)批量生產(chǎn)中的過(guò)程控制。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明流程圖；

圖2為本發(fā)明剛度測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明剛度測(cè)試過(guò)程中的擺片示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明如圖1所示，通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：

1、準(zhǔn)備剛度測(cè)試裝置