[發明專利]三點測力式質心測量臺多級整體標定方法

有效

• 申請號: 201711245825.X
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108051142B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 陳勉;杜晨;趙科;閆榮鑫;張俊剛;徐在峰;王洪鑫
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種三點測力式質心測量臺多級整體標定方法，采用經計量的標準砝碼對質心測量臺整體進行分級標定，然后根據八點檢定法進行力矩精度檢定并根據多次測量法進行稱重精度檢定。本發明既綜合考慮了對單個傳感器分別標定所忽視的耦合因素影響，又避免對質心測量臺頻繁拆裝，從而提高標定檢定精度及效率。

技術領域

本發明屬于航天器總裝測試技術領域，具體來說，本發明涉及一種用于三點測力式質心測量臺的多級整體標定方法。

背景技術

質量特性參數是物體與質量有關的一系列力學特性參數。質量特性包括質量、質心位置、相對于給定坐標系的轉動慣量和慣性積，是描述產品力學特性的基本固有特性參數。在航天器的研制中，需要通過試驗來確定這些參數，并根據設計要求對這些參數進行必要的調整。

目前國內使用的三點測力式質心測量臺對航天器的質量、質心位置進行測量。三點測力式質心測量臺結構如專利3*3式三點測力質心臺所示。由于傳感器在受力后發生變形，隨著使用次數的增加，精度可能下降，同時由于航天產品的高可靠性要求，需要定期對質心測量臺進行標定、檢定，以驗證其精度是否達到原有的設計精度。其中標定是指計算傳感器的碼值系數，即受標準質量壓力后的示值(也叫碼值)的變化與標準質量值的比值。檢定是指通過一定方法驗證質心測量臺各項指標是否滿足精度要求。

發明內容

為了校驗三點測力式質心測量臺精度是否達到其公稱精度，本發明人用多級整體標定技術對質心測量臺進行標定，并用八點檢定技術、力矩精度判定方法、稱重精度判定方法檢驗設備精度，從而完成了本發明。

本發明采用了如下的技術方案：

本發明的三點測力式質心測量臺多級整體標定方法，包括以下步驟：

1)在三點測力式質心測量臺安裝完成后，第一級標定采用經計量的標準砝碼，利用中心軸定位，放置在質心測量臺，分別計算三個傳感器各自的碼值增量與標準砝碼及中心軸的總質量(記作m₁)在傳感器上的質量分布的比值，作為當試件質量小于m₁時各傳感器的標定系數；第二級標定時同樣采用經過計量的標準砝碼，利用中心軸定位，放置在第一級標準砝碼之上，分別計算三個傳感器各自的碼值增量與第二級標準砝碼及中心軸的總質量(記作m₂)在傳感器上的質量分布的比值，作為當試件質量大于m₁小于m₁+m₂時各傳感器的標定系數；以此類推，計算出傳感器的第六級標定系數；

2)以測量所有標準砝碼的質量及偏心力矩為基準，用一標準游碼(質量記為m₀)，依次放置在標準砝碼上八個均布在半徑為r₀分度圓上的標定孔中，分別測量八個位置游碼產生的偏心力矩；

3)以游碼的偏心力矩測量值M_i(i＝1、2、3、……、8)在0.88m₀r₀至1.12m₀r₀之間，判定八點檢定偏心力矩大小測量合格，即以八點檢定孔中心為圓心，半徑r＝0.12*r₀為半徑繪制一個圓周，由標準轉子圓心O為起點向該圓周做兩條切線，兩條切線間的夾角為力矩方向偏差允許范圍，即測得力矩方向在α_i±6.8°范圍內為合格；如果力矩大小及方向均合格，且m₀r₀小于質心測量臺公稱力矩精度，則判定其力矩精度合格；

4)以選取質心測量臺量程10％～20％質量的標準砝碼，重復測量三次，測量值與標準砝碼計量質量最大測量偏差記作Δm_i(i＝1，2，3)；以選取質心測量臺量程80％～90％質量的標準砝碼，重復測量三次，測量值與標準砝碼計量質量最大測量偏差記作Δm_i(i＝4，5，6)，如果Δm_i(i＝1…6)均小于質心測量臺公稱的稱重精度，則判定其稱重精度合格。