[發明專利]靜壓液浮陀螺加速度計馬達振動信號檢測、分析與篩選方法

有效

• 申請號: 201310629683.2
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103674221A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 黃炎;孟巍;李錚
• 申請（專利權）人: 北京興華機械廠
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及靜壓液浮陀螺加速度計馬達振動信號檢測、分析與篩選方法，屬于靜壓液浮陀螺加速度計技術領域。

背景技術

靜壓液浮陀螺加速度計時一種利用陀螺力矩進行反饋的擺式加速度計，提供陀螺力矩的陀螺電機通過壓板、高比重壓板與螺釘連接在支架組件上，為了使加速度計產生偏心力矩來平衡陀螺力矩，陀螺電機質心與空間坐標系原點存在一定距離，組成偏心結構。由于陀螺馬達自身結構決定，陀螺電機由止推滾動軸承進行支撐，在馬達運行時，除存在與馬達轉速同頻振動，同時滾動軸承也會帶來振動，并且由于裝配時軸承預緊力不同，振動的幅值也會有所不同。另外，支架組件安裝陀螺馬達時螺釘擰緊力矩及壓板壓緊馬達軸位置不同，對振動幅值也會造成影響。

靜壓液浮陀螺加速度計K₁產生0.02個脈沖/S·g變化時，足以引起陀螺加速度計K₁穩定性超差，此時陀螺加速度計檢測質量質心沿浮子軸線發生0.59um的偏移。目前液浮加速度計浮子組件的裝調過程并沒有對陀螺馬達運行產生的振動進行篩選，而是在整表裝配完成后對其進行調試的過程中，判斷浮子組件及陀螺馬達裝配結構對整表產生的影響。這樣不僅降低了整表裝調合格率，延長了加速度計生產周期，同時造成人力、物力和財力的浪費，加大生產成本。

目前液浮加速度計生產需求量越來越大，儀表精度要求愈來愈高，這就要求在儀表裝配過程中能最大限度的定量控制裝配精度，通過裝配時的檢測篩選方法較好的控制裝入整表的組件質量，避免生產周期和成本的浪費。裝入浮子組件的陀螺馬達運行穩定性是保證加速度計K₁穩定精度的重要因素，在浮子組件裝配時對陀螺馬達運行振動信號進行檢測篩選，有利于高可靠的確保儀表裝調一次成功。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提出靜壓液浮陀螺加速度計馬達振動信號檢測、分析與篩選方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的靜壓液浮陀螺加速度計馬達振動信號檢測、分析與篩選方法，步驟為：

1）將馬達安裝在支架組件上，然后通過INV3062采集分析儀和DASP?V10數據采集和信號處理設備對馬達進行數據采集，得到馬達的振動幅度與時間的關系曲線，通過FFT變換得到馬達振動幅值與馬達振動頻率之間的關系曲線；查找馬達振動幅值與馬達振動頻率之間的關系曲線中的馬達振動幅值高于0.5×10^-2時馬達的振動頻率；查找時除去500Hz；

2）將馬達與加速度計信號傳感器、數據采集卡和計算機進行連接；

3）啟動馬達，通過加速度計信號傳感器采集馬達上的振動信號并將振動信號轉換為模擬電信號，模擬電信號傳輸給數據采集卡，數據采集卡將模擬電信號轉換為數字信號，并進行抗混疊濾波處理，處理完成后將處理結果發送給計算機，計算機顯示馬達的振動時間與振動幅值之間的關系曲線，通過FFT變換得到馬達振動幅值與馬達振動頻率之間的關系曲線；

4）對步驟3）得到的馬達振動幅值與馬達振動頻率之間的關系曲線進行分析，如果在馬達振動幅值高于0.5×10^-2時，馬達的振動幅值大于1.5×10^-2個重力加速度，則對安裝馬達的支架組件進行返修，如果在馬達振動幅值高于0.5×10^-2時，馬達的振動幅值小于1.5×10^-2個重力加速度，則馬達符合安裝要求，進行后續安裝。

有益效果

通過對安裝在支架組件上的陀螺馬達運行時振動加速度信號進行采集、時頻分析，并跟蹤整個加速度計裝調過程，統計整表測試數據，將陀螺馬達振動加速度信號數據與整表測試數據相比較，總結出整表K1穩定精度較好加速度計對應的陀螺馬達振動加速度信號時頻特性，提出在浮子組件裝配過程中量化測量的馬達振動特性指標，從而在后續加速度計生產過程中起到指導作用。通過跟蹤統計分析發現，對于陀螺馬達振動加速度頻域信號在316Hz處（軸承滾動體公轉頻率），振動幅值小于1.5×10^-2個重力加速度，整表穩定測試數據σK1/K1都在10^-6量級，遠小于加速度計技術指標要求的1.55×10^-5，當振動幅值大于1.5×10^-2個重力加速度，達到2×10^-2個重力加速度時，σK1/K1則分布在1×10^-5到1.55×10^-5之間，K1穩定精度大大降低。