[發明專利]一種懸臂式沖量擺的數據處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201611246326.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106643812B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 李小康;段興躍;程謀森;李干
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01D3/032
• 分類號: G01D3/032
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 胡亮

1.一種基于沖量擺的數據處理方法，應用于微小沖量測量中，其特征在于，包括步驟：

獲取初始擺角—時間曲線；

對所述初始擺角—時間曲線中出現的初始跳變數據進行預處理，獲取新的擺角—時間曲線；

對新的擺角—時間曲線進行阻尼消除處理，獲取消除阻尼影響的理想最大擺角值；

根據獲取的所述理想最大擺角值，計算出所述沖量擺的待測沖量；

其中，所述對初始擺角—時間曲線中出現的初始跳變數據進行預處理，獲取新的擺角—時間曲線的步驟包括：

按照所述初始擺角—時間曲線中隨機出現的初始跳變中的初始跳變方向和初始擺動方向，對所述初始擺角—時間曲線進行分類劃分，將所述初始跳變曲線分類劃分為初始正向跳變—正向擺動曲線、初始正向跳變—負向擺動曲線、初始負向跳變—負向擺動曲線和初始負向跳變—正向擺動曲線；

若所述初始跳變曲線為初始正向跳變—正向擺動曲線或初始正向跳變—負向擺動曲線，則保持所述初始跳變曲線的初始擺角不變；若所述初始跳變曲線為初始負向跳變—負向擺動曲線或初始負向跳變—正向擺動曲線，則對所述初始跳變曲線的擺角數值取反，將所述初始負向跳變—負向擺動曲線變換為新的初始正向跳變—正向擺動曲線，將所述初始負向跳變—正向擺動曲線變換為新的初始正向跳變—負向擺動曲線；

以所述沖量擺的實際擺動中心為新的零位，對新的初始正向跳變—正向擺動曲線或新的初始正向跳變—負向擺動曲線進行歸零操作，獲取歸零后的擺角—時間曲線；

對所述歸零后的擺角—時間曲線中的擺角取絕對值，得到擺角絕對值—時間曲線，并在所述擺角絕對值—時間曲線中建立擺角峰值與對應時刻兩者之間的關聯關系。

2.根據權利要求1所述的基于沖量擺的數據處理方法，其特征在于，

所述對新的擺角—時間曲線進行阻尼消除處理，獲取消除阻尼影響的理想最大擺角值的步驟包括：

以所述擺角峰值為數據點，對多個所述擺角峰值進行曲線擬合；

根據擬合曲線，獲取消除阻尼影響的理想最大擺角值。

3.根據權利要求2所述的基于沖量擺的數據處理方法，其特征在于，

以所述擺角峰值為數據點，對多個所述擺角峰值進行曲線擬合的步驟包括：

對多個所述擺角峰值進行指數函數形式的擬合。

4.根據權利要求3所述的基于沖量擺的數據處理方法，其特征在于，

根據獲取的所述理想最大擺角值，計算出所述沖量擺的待測沖量的步驟包括：

獲取所述沖量擺中所有轉動部件的總質量、轉動慣量、質心位置和所述沖量擺的臂長；

根據獲取的所述沖量擺中所有轉動部件的總質量、轉動慣量、質心位置、所述沖量擺的臂長和所述理想最大擺角值，計算出所述沖量擺的待測沖量。

5.根據權利要求4所述的基于沖量擺的數據處理方法，其特征在于，

所述沖量擺的待測沖量為：

其中，L為沖量擺的臂長，m為所有轉動部件的總質量，J為轉動慣量，l_c為質心位置，g為標準重力加速度，θ₀為理想最大擺角值。