[發明專利]一種三維螺紋測量機用掃描測頭動態特性的評價方法

在審

• 申請號: 202011243230.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112461183A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 禹靜;林希萌;蔡晉輝;李東升
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三維螺紋測量機用掃描測頭動態特性的評價方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在螺紋測量機用掃描測頭的內部彈性導向機構處安裝分辨力小于等于10nm的光柵尺模塊(1-1)；

(2)將掃描測頭安裝于螺紋測量機上，使測量端處于自由狀態；

(3)使用力錘對測頭的測端(1-2)進行(10-60)mN的敲擊；

(4)通過光柵尺測得的數據，獲取螺紋測量機用掃描測頭的固有頻率ω₁，具體步驟包括如下：

①獲取所述光柵數據，該數據為關于時間的相對位移數字量，每兩個數據間隔n毫秒；

②根據測量數據制作時間-位移參考曲線；

③在參考曲線中計算第(2-11)個峰值之間的平均時間差按下式計算固有頻率ω₁：

式中，ω₁為測頭系統的固有頻率，Δt為振動衰減周期。

(5)利用振動實驗與理論計算方法求得固有頻率ω₂、ω₃，具體步驟包括如下：

①獲取測量數據后用以下式子計算得固有頻率ω₂：

式中，n為衰減系數，f_d為振動頻率，x_i、x_i+1為第i、i+1周期下的振幅，i為周期個數。

②將測頭系統用制圖工具繪得三維圖，導入ANSYS軟件workbench模塊，材料設置參考實際材料，進行模態分析，得到固有頻率ω₃。

(6)比較固有頻率ω₁、ω₂、ω₃的大小，若︱ω₁-ω₂︱≤︱ω₂-ω₃︱，則步驟(4)所求的ω₁即可作為測頭動態特性的評價參數值。