一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量裝置的製作方法
2023-10-10 05:56:34 1
專利名稱：一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種質心測量裝置，尤其涉及一種適用於光纖陀螺慣測 系統的質心測量裝置。
背景技術：
為提高光纖陀螺慣性測量系統的可靠性和測量精度，需要為光纖陀螺慣 性測量系統設計減振器，在減振器的設計過程中，為了避免減振器給陀螺帶 來不應有的附加角運動，應該使減振器的對稱幾何中心與光纖陀螺慣性測量 系統的被減振部分的質心重合。光纖陀螺慣性測量系統的結構複雜，每套系 統的質心差別較大，為減振器的安裝帶來很大的困難，如果不能準確地安裝， 會給光纖陀螺慣性測量系統的精度帶來嚴重的負面影響，因此需要對光纖陀 螺慣性測量系統的質心進行測量，光纖陀螺慣性測量系統的質心測量裝置需 要應用於不同的測量環境，需要經常挪動，並且要求操作簡單，測量精度要 求較高。目前，質心測量裝置種類各異，並且需要固定的測量環境，有的質 心測量裝置結構複雜，重量較重，不能夠隨意挪動，有些雖然結構比較簡單， 但調試困難，測量精度不高，均不能滿足光纖陀螺慣性測量系統質心測量的 需要。
實用新型內容
本實用新型的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供一種適用於 光纖陀螺慣測系統的質心測量裝置，成本低，結構簡單，組裝方便，操作簡 便，並且測量精度較高。
本實用新型的技術解決方案 一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量 裝置包括底座、支架、 一對軸承、質心調節杆、調平水泡、砝碼，底座與支 架通過一對軸承聯接，質心調節杆緊固在支架的左右兩側，調平水泡安裝在支架上且與質心調節杆平行，砝碼在進行質心測量時安裝在質心調節杆上。 所述的質心調節杆與支架通過緊固螺釘緊固。 所述的底座、支架、質心調節杆的材料為鋁合金。
本實用新型與現有技術相比的優點在於本實用新型的主要部件僅包括 底座、支架和質心調節杆，且均採用鋁合金材料，成本低，結構簡單，支架 可以輕易地從底座上拆卸，與不同的轉接裝置配合，可用測量不同類型的捷 慣測量系統的質心；本實用新型測量前的平衡依靠質心調節杆調節，測量時 通過安裝琺碼同時觀測調平水泡實現較高精度的調平，操作比較筒便，對操 作人員的要求較低，可在較短的時間內準確的測量出光纖陀螺慣測系統的質 心。
圖1為本實用新型的結構圖； 圖2為本實用新型測量X軸質心時的結構圖； 圖3為本實用新型計算X軸質心的示意圖； 圖4本實用新型測量Y軸質心時的結構圖； 圖5本實用新型測量Z軸質心時的結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細地描述 如圖1所示，本實用新型的質心測量裝置由底座1、支架2、 一對深溝 球軸承3、質心調節杆4、調平水泡5和砝碼6組成，底座1與支架2通過 一對深溝球軸承3聯接，質心調節杆4分左右兩部分，通過緊固螺釘緊固在 支架2上，支架2上安裝有調平水泡5，調平水泡5與質心調節杆4水平。 組裝本裝置時，調節左右兩部分質心調節杆4相對於支架2的位移，直至調 平水泡5位於中間位置，說明支架2在平行於質心調節杆4的方向上處於水 平位置，此時，對於質心測量裝置的運動部分，包括支架2、質心調節杆4、 調平水泡5來說有formula see original document page 5
式中xq，yq，zq——分別為質心測量裝置運動部分的質心在X軸、Y軸和 Z軸的水平坐標；
巧F1——為質心測量裝置運動部分各個不同部分的重力；
xi, yi, zi——為質心測量裝置運動部分各個不同部分的重心坐標；
FR——質心測量裝置運動部分的總重量。
如圖2所示，質心測量裝置調平後，將光纖陀螺慣性測量系統安裝在支 架上，使光纖陀螺慣測系統的側面與支架的側面平行，並測量出兩者之間的 距離，用螺釘將光纖陀螺慣測系統緊固在支架上，此時質心測量裝置失衡， 然後在質心調節杆上揚的一側安裝砝碼，並移動砝碼的位置，通過觀測調平 水泡使整個質心測量裝置重新達到平衡。
如圖3所示，將光纖慣測系統安裝到支架使質心測量裝置重新調平侯 後，測量光纖慣測系統X軸的質心位置，此時有formula see original document page 5
-光纖陀螺慣測系統的質量；
式中m1-光纖陀螺慣測系統的質量；d1-光纖陀螺慣測系統質心至一對軸承軸線的距離； m2—砝碼的質量；
d2—砝碼質心到 一對軸承軸線的距離；
g-當地重力加速度。
則光纖陀螺慣測系統的X軸的質心距一對軸承軸線的距離為 d1=d2*m2/m1，光纖陀螺慣測系統X軸質心相對於的光纖陀螺慣測系統本 身的右側距離為d1+d3-d4，可以得到光纖陀螺慣測系統X軸質心位置與理想質心位置的偏差為d1+d3-d4-d5，其中d3——支架右側距一對軸承軸線的距離；d4——光纖陀螺慣測系統右側距離支架右側的距離；d5——光纖陀螺慣測系統理想質心距其右側距離。上式中光纖陀螺慣測系統X軸質心位置與理想質心位置的偏差主要是 測量誤差；d4用遊標卡尺測量，精度為0.02mm， d3由機加保證，精度為 0.05mm， d2的測量誤差小於1mm, d1=d2*m2/m1。以光纖陀螺慣測系統重約5500g，砝碼重35g為例，造成的d1的誤差 為Ad1-Ac^35/5500:r35/5500:0.006mm;即整個系統的測量誤差為Ad1 + Ad3+Ad4=0.006+0.05+0.02=0.076mm < 0.1 mm。測量Y軸時光纖陀螺慣測系統的安裝如圖4所示，測量Z軸時光纖陀 螺慣測系統的安裝如圖5所示，其質心計算方法和測量誤差計算方法同X 軸質心的質心計算方法和測量誤差計算方法。本實用新型未詳細描述的內容為本領域技術人員公知內容。
權利要求1、一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量裝置，其特徵在於包括底座(1)、支架(2)、一對軸承(3)、質心調節杆(4)、調平水泡(5)、砝碼(6)，底座(1)與支架(2)通過一對軸承(3)聯接，質心調節杆(4)緊固在支架(2)的左右兩側，調平水泡(5)安裝在支架(2)上且與質心調節杆(4)平行，砝碼(6)在進行質心測量時安裝在質心調節杆(4)上。
2、 根據權利要求1所述的一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量裝 置，其特徵在於所述的質心調節杆(4)與支架(2)通過緊固螺釘緊固。
3、 根據權利要求1所述的一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量裝 置，其特徵在於所述的底座(1)、支架(2)、質心調節杆(4)的材料 為鋁合金。
4、 根據權利要求1所述的一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量裝 置，其特徵在於所述的軸承(3)為深溝球軸承。
專利摘要一種適用於光纖陀螺慣測系統的質心測量裝置包括底座、支架、一對軸承、質心調節杆、調平水泡、砝碼，底座與支架通過一對軸承聯接，質心調節杆緊固在支架的左右兩側，調平水泡安裝在支架上且與質心調節杆平行，砝碼在進行質心測量時安裝在質心調節杆上。本實用新型僅包括底座、支架和質心調節杆，均採用鋁合金材料，成本比較低，結構簡單，支架可以輕易地從底座上拆卸，組裝方便，與不同的轉接裝置配合，可用測量不同類型的捷慣測量系統的質心；本實用新型測量前的平衡依靠質心調節杆調節，測量時通過安裝砝碼同時觀測調平水泡實現較高精度的調平，操作簡便，對操作人員的要求較低，可以在較短的時間內準確的測量出光纖陀螺慣測系統的質心。
文檔編號G01M1/12GK201138270SQ200720190908
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者孫祥龍, 師蘭芳, 紅 張, 張連存, 王軍輝, 程慧萍, 譚金權 申請人:中國航天時代電子公司