[發明專利]桿式天平校準裝置及校準方法

在審

• 申請號: 201811097612.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109238630A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 閔夫;楊彥廣;李緒國;邱華誠;皮興才;馮雙;李杰;毛春滿;龍正義
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種桿式天平校準裝置，其特征在于，包括：

校準支座，其可拆卸連接在光學平臺上；

校準下支架，其與校準支座垂直且可拆卸連接；

校準上支架，其通過定位銷與校準下支架定位，且與校準下支架可拆卸連接；

桿式天平，其尾部等直段與校準上支架的圓孔配合，同時采用方鍵Ⅰ進行周向定位，并通過螺母Ⅰ拉緊固定于校準上支架上；

加載套，其內具有與桿式天平前端錐部相配合的錐形孔，其通過錐形孔與桿式天平前端錐部匹配連接，采用方鍵Ⅱ對桿式天平進行周向定位，并通過螺母Ⅱ將桿式天平拉緊固定于加載套內；所述加載套的外部沿軸線設置有對稱的鍵結構；

加載環，其為兩個成對使用的半環結構，通過螺釘固定，將兩個半環連接成一個整環，并與加載套上的鍵結構配合，進行周向定位；通過連接兩個半環的螺釘的松緊，可實現加載環在加載套軸線方向的固定；

軸向力加載盤，其可拆卸連接在加載套上，在天平豎直狀態下，可放置砝碼，加載軸向力；

托盤，其通過可拆卸鉸鏈固定在加載環上，可放置砝碼，加載法向力/俯仰力矩，側向力/偏航力矩和滾轉力矩。

2.如權利要求1所述的桿式天平校準裝置，其特征在于，所述校準下支架的頂端設置有半圓形槽，半圓形槽的槽壁上設置有定位孔Ⅰ和位于定位孔上方對稱的兩個螺栓孔Ⅰ；所述校準上支架的末端設置有與半圓形槽相匹配的圓形轉盤，所述圓形轉盤上設置有與定位孔Ⅰ和兩個螺栓孔Ⅰ相匹配的定位孔Ⅱ和螺栓孔Ⅱ；所述定位孔Ⅰ和定位孔Ⅱ內設置有定位銷，其為圓銷；相匹配的兩個螺栓孔Ⅰ中的一個螺栓孔和螺栓孔Ⅱ內設置螺桿進行連接，在螺桿拆卸后，校準上支架可繞著圓銷旋轉90°，以實現校準方向的切換。

3.如權利要求1所述的桿式天平校準裝置，其特征在于，所述校準上支架與桿式天平配合安裝的圓孔處有四個方鍵鍵槽，所述桿式天平可在周向四個位置，即0°，90°，180°和270°定位。

4.如權利要求1所述的桿式天平校準裝置，其特征在于，所述加載環成對使用，可在加載套軸向方向移動，校準時，所述加載環可選擇一對或多對同時使用并加載。

5.如權利要求1所述的桿式天平校準裝置，其特征在于，所述校準支座與光學平臺的可拆卸連接方式為：在光學平臺上設置有螺紋孔，通過螺桿與螺紋孔的相配合將校準支座連接在光學平臺上。

6.如權利要求1所述的桿式天平校準裝置，其特征在于，所述校準下支架與校準支座的可拆卸連接方式為螺釘連接。

7.如權利要求1所述的桿式天平校準裝置，其特征在于，所述軸向力加載盤與加載套的可拆卸連接方式為螺釘連接。

8.一種采用如權利要求1～7任一項所述的桿式天平校準裝置進行校準的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、依據桿式天平的設計載荷確定天平的校準載荷，依據天平除軸向力外的五分量載荷情況，選擇合適的加載環尺寸和數量；

步驟二、將校準支座，校準上支架，校準下支架，桿式天平，加載套，加載環連接固定；同時通過可拆卸鉸鏈將托盤固定在加載環上；

步驟三、加載法向力、俯仰力矩和滾轉力矩，在托盤中加入相應載荷實現法向力和俯仰力矩的單分量加載，在托盤中加入相應載荷實現滾轉力矩的單分量加載，在托盤中加入相應的載荷實現法向力、俯仰力矩和滾準力矩的多元加載；然后卸下托盤；

步驟四、將桿式天平繞校準上支架安裝孔旋轉90°，安裝托盤，在托盤中加入相應載荷實現側向力和偏航力矩的單分量加載，在托盤中加入相應載荷實現滾轉力矩的單分量加載，在托盤中加入相應的載荷實現側向力、偏航力矩和滾準力矩的多元加載；然后卸下托盤；

步驟五，將校準上支架繞校準下支架的連接圓銷旋轉90°，天平處于豎直狀態，在軸向力加載盤上加入相應載荷實現軸向力的加載；

步驟六，將步驟三、步驟四和步驟五中的加載結果整合，得到六分量天平的單分量加載結果和多元加載結果，從而可計算出天平校準公式和校準精準度。