[go: up one dir, main page]

CN103292956A - 一种用于校准转动惯量的装置及方法 - Google Patents

一种用于校准转动惯量的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103292956A
CN103292956A CN2013102529636A CN201310252963A CN103292956A CN 103292956 A CN103292956 A CN 103292956A CN 2013102529636 A CN2013102529636 A CN 2013102529636A CN 201310252963 A CN201310252963 A CN 201310252963A CN 103292956 A CN103292956 A CN 103292956A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grating
inertia
moment
supporting plate
kickboard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013102529636A
Other languages
English (en)
Inventor
彭军
张力
郭建麟
何群
孙丰甲
李娜娜
石利利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Changcheng Institute of Metrology and Measurement AVIC
Original Assignee
Beijing Changcheng Institute of Metrology and Measurement AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Changcheng Institute of Metrology and Measurement AVIC filed Critical Beijing Changcheng Institute of Metrology and Measurement AVIC
Priority to CN2013102529636A priority Critical patent/CN103292956A/zh
Publication of CN103292956A publication Critical patent/CN103292956A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于校准转动惯量的装置及方法，属于惯量测量技术领域。包括带状光栅（1）、上气浮板（2）、光栅的读数头（3）、支架（4）、下气浮板（5）、信号采集处理系统（6）、台面（8）和底座（9）。本发明能够校准转动惯量。

Description

一种用于校准转动惯量的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于校准转动惯量的装置及方法，属于惯量测量技术领域。
背景技术
转动惯量是物体的质量特性参数之一。在对运动物体的控制中，转动惯量是物体作转动运动时其惯性的度量，它是物体固有的质量特性参数，物体转动惯量的大小取决于其质量和质量分布以及转动运动时所对应的转轴位置。
对于形状规则、质量分布均匀的物体，可以准确地计算出其转动惯量的大小。对于形状不规则或质量分布不均匀的物体，只有通过实验测量出转动惯量的大小。
目前对于大型物体转动惯量的测量一般采用扭摆台进行测量。工作原理是：用一外力将轴旋转一定的角度后释放，整个轴系在扭簧的作用下做周期扭摆。根据牛顿定律周期可表示为：
T = 2 π J + J 0 K - - - ( 1 )
其中：T——扭摆周期
J——被测转动惯量
J0——测试平台的转动惯量
K——扭转常数
通过一系列的试验测量出T，计算出系统的K，和J0，则被测物体的转动惯量可表示为：
J = T 2 K 2 π 2 - J 0 - - - ( 2 )
可以看出T测量的准确与否，将直接影响着转动惯量的测试精度。
目前对于摆动周期T的测量一般采用接近开关或霍尔元件，当摆动角度较小，由于元件本身结构特点，将无法准确测量出振动周期。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于校准转动惯量的装置及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种用于校准转动惯量的装置，包括带状光栅（1）、上气浮板（2）、光栅的读数头（3）、支架（4）、下气浮板（5）、信号采集处理系统（6）、台面（8）和底座（9）；
从下到上依次为底座（9）、下气浮板（5）、上气浮板（2）和台面（8）；底座（9）和下气浮板（5）固定连接，下气浮板（5）和上气浮板（2）之间有一层气膜；上气浮板（2）和台面（8）之间为固定连接；被测物体（7）放在台面（8）上并进行固定；
带状光栅（1）贴在上气浮板（2）的圆周侧面，光栅的读数头（3）通过支架（4）固定在下气浮板（5）圆周侧面；信号采集处理系统（6）读取光栅的读数头（3）的信号。
本发明的一种用于校准转动惯量的方法，步骤为：带状光栅（1）贴在上气浮板（2）圆周侧面，光栅的读数头（3）利用支架（4）安装在静止的下气浮板（5）的圆周侧面，读数头（3）的输出信号送给信号采集处理系统（6）；带状光栅（1），其刻线数不少于100线/mm。调整读数头（3）与带式光栅（1）的间隙（0.1～0.15）mm，当上气浮板（2）与下气浮板（5）之间有相对转动时，使读数头（3）输出信号正常。将被测物体（7）安装在台面（8）上，台面（8）与上气浮板（2）固定连接。下气浮板（5）固定安装在底座（9）上。
信号采集处理系统（6）采集读书头（3）的输出信号，经过滤波、解调处理，得到上气浮板（2）扭摆的信号，该信号是一个信号周期不变、幅值逐渐衰减的周期信号，测量信号的5～10个周期，将多个周期进行平均得到所要测量的扭摆时间T。
有益效果
本发明能够校准转动惯量。
附图说明
图1为本发明的装置的结构示意图。
具体实施方式
带状光栅（1）贴在上气浮板（2）圆周侧面，光栅的读数头（3）利用支架（4）安装在静止的下气浮板（5）的圆周侧面，读数头（3）的输出信号送给信号采集处理系统（6）。带状光栅（1），其刻线数不少于100线/mm。调整读数头（3）与带式光栅（1）的间隙（0.1～0.15）mm，当上气浮板（2）与下气浮板（5）之间有相对转动时，使读数头（3）输出信号正常。将被测物体（7）安装在台面（8）上，台面（8）与上气浮板（2）固定连接。下气浮板（5）固定安装在底座（9）上。
信号采集处理系统（6）采集读书头（3）的输出信号，经过滤波、解调等处理，得到上气浮板（2）扭摆的信号，该信号是一个信号周期不变、幅值逐渐衰减的周期信号，测量信号的5～10个周期，将多个周期进行平均得到所要测量的扭摆时间T。
一种用于校准转动惯量的装置，如图1所示，包括带状光栅（1）、上气浮板（2）、光栅的读数头（3）、支架（4）、下气浮板（5）、信号采集处理系统（6）、台面（8）和底座（9）；
从下到上依次为底座（9）、下气浮板（5）、上气浮板（2）和台面（8）；底座（9）和下气浮板（5）固定连接，下气浮板（5）和上气浮板（2）之间有一层气膜；上气浮板（2）和台面（8）之间为固定连接；被测物体（7）放在台面（8）上并进行固定；
带状光栅（1）贴在上气浮板（2）的圆周侧面，光栅的读数头（3）通过支架（4）固定在下气浮板（5）圆周侧面；信号采集处理系统（6）读取光栅的读数头（3）的信号。
一种用于校准转动惯量的方法，步骤为：带状光栅（1）贴在上气浮板（2）圆周侧面，光栅的读数头（3）利用支架（4）安装在静止的下气浮板（5）的圆周侧面，读数头（3）的输出信号送给信号采集处理系统（6）；带状光栅（1），其刻线数不少于100线/mm。调整读数头（3）与带式光栅（1）的间隙（0.1～0.15）mm，当上气浮板（2）与下气浮板（5）之间有相对转动时，使读数头（3）输出信号正常。将被测物体（7）安装在台面（8）上，台面（8）与上气浮板（2）固定连接。下气浮板（5）固定安装在底座（9）上。
信号采集处理系统（6）采集读书头（3）的输出信号，经过滤波、解调处理，得到上气浮板（2）扭摆的信号，该信号是一个信号周期不变、幅值逐渐衰减的周期信号，测量信号的5～10个周期，将多个周期进行平均得到所要测量的扭摆时间T。
通过加载已知转动惯量的标准物体，利用公式（1）先求出测试平台的转动惯量J0和扭摆弹簧的扭转常数K后，再将被测物体置于台面上，测出扭摆周期，依据公式（2），求出被测物体的转动惯量。

Claims (4)

1.一种用于校准转动惯量的装置，其特征在于：该装置包括带状光栅（1）、上气浮板（2）、光栅的读数头（3）、支架（4）、下气浮板（5）、信号采集处理系统（6）、台面（8）和底座（9）；
从下到上依次为底座（9）、下气浮板（5）、上气浮板（2）和台面（8）；底座（9）和下气浮板（5）固定连接，下气浮板（5）和上气浮板（2）之间有一层气膜；上气浮板（2）和台面（8）之间为固定连接；被测物体（7）放在台面（8）上并进行固定；
带状光栅（1）贴在上气浮板（2）的圆周侧面，光栅的读数头（3）通过支架（4）固定在下气浮板（5）圆周侧面；信号采集处理系统（6）读取光栅的读数头（3）的信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于校准转动惯量的装置，其特征在于：带状光栅（1），其刻线数不少于100线/mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于校准转动惯量的装置，其特征在于：光栅的读数头（3）与带状光栅（1）的间隙为0.1～0.15mm。
4.一种用于校准转动惯量的方法，其特征在于步骤为：
1）通过加载已知转动惯量的标准物体，利用公式（1）先求出测试平台的转动惯量J0和扭摆弹簧的扭转常数K；
2）将被测物体（7）安装在台面（8）上；带状光栅（1）贴在上气浮板（2）圆周侧面，光栅的读数头（3）利用支架（4）安装在静止的下气浮板（5）的圆周侧面，光栅的读数头（3）的输出信号送给信号采集处理系统（6）；当上气浮板（2）与下气浮板（5）之间有相对转动时，光栅的读数头（3）输出信号正常；
信号采集处理系统（6）采集读数头（3）的输出信号，经过滤波、解调处理，得到上气浮板（2）扭摆的信号，然后测量信号的5～10个周期，将周期信号进行平均得到所要测量的扭摆周期T，依据公式（2），求出被测物体的转动惯量；
所述的公式（1）为： T = 2 π J + J 0 K - - - ( 1 )
所述的公式（2）为：
J = T 2 K 4 π 2 - J 0 - - - ( 2 )
其中，T为扭摆周期；J为被测物体转动惯量，J0为测试平台的转动惯量，K为扭转常数。
CN2013102529636A 2013-06-24 2013-06-24 一种用于校准转动惯量的装置及方法 Pending CN103292956A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102529636A CN103292956A (zh) 2013-06-24 2013-06-24 一种用于校准转动惯量的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102529636A CN103292956A (zh) 2013-06-24 2013-06-24 一种用于校准转动惯量的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103292956A true CN103292956A (zh) 2013-09-11

Family

ID=49094200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102529636A Pending CN103292956A (zh) 2013-06-24 2013-06-24 一种用于校准转动惯量的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103292956A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104776958A (zh) * 2015-04-17 2015-07-15 长春理工大学 一种极转动惯量准确性的标定与检验方法
CN105203259A (zh) * 2015-09-25 2015-12-30 哈尔滨工业大学 飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置及方法
CN106323547A (zh) * 2016-06-20 2017-01-11 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 旋转轴系转动惯量原位测量装置
CN106768271A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 武汉理工大学 基于光纤光栅的扭转振动传感器及扭转振动测量方法
CN108871673A (zh) * 2018-07-16 2018-11-23 中国汽车工程研究院股份有限公司 商用车驾驶室质心与转动惯量测量修正方法
CN109556787A (zh) * 2018-11-15 2019-04-02 北京航天计量测试技术研究所 一种转动惯量校准装置及方法
CN109813496A (zh) * 2019-03-26 2019-05-28 北京卫星环境工程研究所 平面气浮式转动惯量测量台校准方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6071931A (ja) * 1983-09-28 1985-04-23 Natl Aerospace Lab 慣性モ−メント測定装置
CN101038226A (zh) * 2007-02-15 2007-09-19 哈尔滨工业大学 气浮式转动惯量实验台
CN101398339A (zh) * 2008-10-23 2009-04-01 北京星达技术开发公司 零部件质量特性一体化测试设备及测试方法
JP2009133709A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Seiko Instruments Inc 測定装置及び測定方法、調整システム及び調整方法
CN101979277A (zh) * 2010-09-01 2011-02-23 南京航空航天大学 卫星磁测磁控系统的全实物验证平台与工作方法
CN103048071A (zh) * 2012-12-12 2013-04-17 北方工业大学 用于监测悬浮状态下无框力矩电机动态扭矩的装置及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6071931A (ja) * 1983-09-28 1985-04-23 Natl Aerospace Lab 慣性モ−メント測定装置
CN101038226A (zh) * 2007-02-15 2007-09-19 哈尔滨工业大学 气浮式转动惯量实验台
JP2009133709A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Seiko Instruments Inc 測定装置及び測定方法、調整システム及び調整方法
CN101398339A (zh) * 2008-10-23 2009-04-01 北京星达技术开发公司 零部件质量特性一体化测试设备及测试方法
CN101979277A (zh) * 2010-09-01 2011-02-23 南京航空航天大学 卫星磁测磁控系统的全实物验证平台与工作方法
CN103048071A (zh) * 2012-12-12 2013-04-17 北方工业大学 用于监测悬浮状态下无框力矩电机动态扭矩的装置及方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104776958A (zh) * 2015-04-17 2015-07-15 长春理工大学 一种极转动惯量准确性的标定与检验方法
CN105203259A (zh) * 2015-09-25 2015-12-30 哈尔滨工业大学 飞行器模拟气浮台惯量调节与测量装置及方法
CN106323547A (zh) * 2016-06-20 2017-01-11 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 旋转轴系转动惯量原位测量装置
CN106323547B (zh) * 2016-06-20 2018-11-20 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 旋转轴系转动惯量原位测量装置
CN106768271A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 武汉理工大学 基于光纤光栅的扭转振动传感器及扭转振动测量方法
CN106768271B (zh) * 2016-12-06 2019-06-25 武汉理工大学 基于光纤光栅的扭转振动传感器及扭转振动测量方法
CN108871673A (zh) * 2018-07-16 2018-11-23 中国汽车工程研究院股份有限公司 商用车驾驶室质心与转动惯量测量修正方法
CN108871673B (zh) * 2018-07-16 2019-07-30 中国汽车工程研究院股份有限公司 商用车驾驶室质心与转动惯量测量修正方法
CN109556787A (zh) * 2018-11-15 2019-04-02 北京航天计量测试技术研究所 一种转动惯量校准装置及方法
CN109813496A (zh) * 2019-03-26 2019-05-28 北京卫星环境工程研究所 平面气浮式转动惯量测量台校准方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103292956A (zh) 一种用于校准转动惯量的装置及方法
CA2883433C (en) System and methods for belt conveyor weighing
CN102778287B (zh) 一种可倾斜称重电子秤的控制系统和控制方法
CN202404116U (zh) 齿轮转速传感器检测装置
CN202853726U (zh) 一种可倾斜称重电子秤的控制系统
CN105092154B (zh) 双立面回转式质量质心偏心测试装置
CN103994808B (zh) 一种比较法动态称重装置及低频动态称重方法
CN202869645U (zh) 基于Android平台手机的便携式振动测量仪
CN204287217U (zh) 一种转轴速率精度检测装置
CN205192503U (zh) 倾角传感器自动检测装置
CN205941602U (zh) 霍尔速度传感器检定装置
CN202267475U (zh) 一种可自动读数的角度测量装置
CN204988191U (zh) 一种采用平行激光投影法测量卷烟长度和直径的便携装置
RU2012124994A (ru) Устройство управления и способ его эксплуатации
CN202092622U (zh) 爪极凸台高度测量装置
CN204115641U (zh) 曲轴相位角检测设备
CN202110114U (zh) 一种测量空气密度的装置
CN102564862B (zh) 一种摆片刚度的测试方法
CN201514715U (zh) 力的合成分解实验器
CN204944358U (zh) 一种水泵叶轮全叶片跳动检测装置
CN102278934B (zh) 大尺寸曲率样板的检定方法及装置
CN205593872U (zh) 一种邵氏硬度计全自动检定装置
CN203658395U (zh) 一种转速传感器的检测装置
CN107525949A (zh) 两点线速度测量仪校准装置及校准方法
CN208671876U (zh) 一种轴承滚槽检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130911