CN102539835A - 一种石英挠性加速度计装配误差角的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种控制石英挠性加速度计装配误差角的方法，通过表芯固定螺钉将表芯固定于专用夹具的上盖，用定位螺钉对夹具上盖及底座进行固定，将表芯悬吊在壳体正中。用数字电压表与加速度计两极连接，并依次记录表芯旋转0°、90°、180°、270°时的读数。通过调整定位螺钉调整加速度计的装配误差角，使角度相差180°的两个电压读数值相差最小，从而实现安装误差角最小。

Description

一种石英挠性加速度计装配误差角的控制方法

技术领域

本发明涉及一种安装误差角的控制方法，具体地涉及一种石英挠性加速度计装配过程中安装误差角的控制方法。

背景技术

石英挠性加速度计表头由表芯与表壳装配而成，表芯悬空固定于壳体空腔，在表芯与表壳装接的过程中，理想的状态是加速度计的实际敏感轴向与理想敏感轴向重合，即表芯中心轴线与表壳中心轴线相互重合。然而由于在安装过程中，表芯轴线与表壳中心轴线之间不可避免地会存在安装误差角。安装误差角的存在，会使加速度计在摆组件坐标系中测量到的加速度值与被测量物体真实加速度之间存在差别，从而引起测量误差，对产品精度造成影响，因此，在装配中应尽量减小误差角，提高加速度计的测量精度。目前常用的表头装配工艺，将表芯悬吊放入壳体后，不对安装误差角进行检测控制，只在使用中发现精度不够时，才对加速度计进行检查，对不合格品进行修整甚至返厂维修。而随着对加速度计精度需求的不断提高，这种装配过程中缺乏对安装误差角进行检测、修正的状况，导致加速度计的成品合格率低，大量的返厂维修造成了人力物力的浪费和时间上的延误。目前亟需一种方法，在表头装配过程中检测并尽量减小误差角，确保检测调整合格后的表头装配完成后不需要再进行返工。

发明内容

本发明的目的是针对石英挠性加速度计表头装接过程缺少安装误差角检控与调整的缺陷，提供一种借助专用表头装接夹具，在表头装接过程中实现安装误差角检测、控制的方法。本方法的原理是：当实际敏感轴向与理想敏感轴向重合时，将加速度计以表芯轴向与水平面平行放置时，加速度计整体在水平面上滚动180°时，表芯内部摆片角度相同，摆片与极板之间的距离也相同，因而此时加速度计外接的数字电压表读数相等，而如果实际敏感轴向与理想敏感轴向之间存在误差角，则随着加速度计表芯的转动，摆片与极板间的距离会发生变化，这种变化能够引起外接的数字电压表读数变化。通过测量加速度计旋转时的电压表读数，能快捷简便地对安装误差角进行检测，并通过调整减小误差角，从而提升了加速度计产品的精度，提高成品率。

本发明的实施方案如下所述。所使用的专用表头装接夹具由夹具上盖与夹具底座组成，夹具上盖为圆环形垫片，圆环直径方向设置一悬梁，圆环圆心处开一个用于定位表芯固定螺钉的圆形通孔，表芯固定螺钉穿过该通孔与表芯连接，将表芯悬吊定位在表壳中，并通过周向定位确保螺钉轴与夹具上盖的中心轴共线。在夹具上盖圆环周边设置若干误差角调整螺钉。夹具上盖通过定位螺钉与夹具底座固定连接。

所述夹具底座外观呈圆柱形，并带有上下两个与底座中心轴共线、相互连接的圆柱形腔体，其中上腔体直径大于下腔体。所述夹具底座圆柱外圆直径与夹具上盖圆环大圆直径相同。表壳通过螺钉安装于夹具底座腔体中。

本发明所述的误差角控制方法，包括如下步骤：

首先先将夹具底座置于一水平面上，将表壳固定安装在所述夹具底座上，利用表芯固定螺钉将表芯固定于所述夹具上盖，扣合夹具上盖与夹具底座，用误差角调整螺钉对夹具上盖以及夹具底座进行固定，将表芯悬吊在壳体正中。加速度计表芯由接线柱引出导线连接数字电压表，然后将夹具整体连同加速度计翻转90°，使夹具整体可以在水平面上滚动。记录此时电压表测得的电压值V₁。将专用表头装接夹具连同表壳、表芯在水平面上依次滚转90°、180°、270°，分别记录数字电压表测得的电压值V₂、V₃、V₄。计算|V₁-V₃|以及|V₂-V₄|的值，如果计算出的两个绝对值较大，即相差180°测得的两个电压值之间差距较大，则说明表芯实际敏感轴向与理想敏感轴向之间的角度较大，即安装误差角较大。调整误差角控制螺钉，改变表芯在表壳中的悬吊角度，重复进行滚转并测量电压值，直至|V₁-V₃|以及|V₂-V₄|的值小于加速度计设计要求值，则误差角符合安装要求。此时，即可在表芯与表壳之间填充粘结剂，固定两者的相对位置。

本发明的优点在于：1.在表芯与壳体装接过程中，可以随时依据表芯四种状态时与表芯接线柱相连接的数字电压表读数对定位螺钉进行调整，有效地节约了装配时间；2.通过对安装误差角进行检测与控制，能够显著地提高表芯与壳体装接精度；3.本发明所述的安装误差角控制方法，操作简便，可重复性强。

附图说明

图1所示为本发明所采用的专用夹具的结构示意图；

图2所示为图1的俯视图；

图3所示为本发明所述的专用夹具整体滚转的示意图。

具体实施方式

[0001]下面结合附图对本发明做进一步的说明，需要注意的是，对本发明的优选实施方式的描述本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、其应用或用途。

如图1和图2所示，将专用夹具底座7置于水平面上，将表壳3固定安装在所述夹具底座7上，利用表芯固定螺钉1将表芯2固定于所述夹具上盖5，扣合夹具上盖5与夹具底座7，用误差角调整螺钉6对夹具上盖5以及夹具底座7进行固定，用表芯固定螺钉1将表芯2悬吊在表壳3正中。

[0002]图3所示为本发明所述控制方法的电压测量示意图。将数字电压表连接到表芯2上的接线柱8上，将夹具整体连同加速度计翻转90°，使夹具整体可以在水平面上滚动。测量表芯上接线柱的输出电压值，记录电压表示数为V₁。然后将专用表头装接夹具连同加速度计顺时针或逆时针依次旋转90°、180°、270°，分别记录数字电压表测得的电压值V₂、V₃、V₄。计算|V₁-V₃|与|V₂-V₄|的值，如果计算出的两个绝对值较大、即相差180°测得的两个电压值之差较大，则说明表芯2实际敏感轴向与理想敏感轴向之间的误差角较大，即安装误差角较大，需要利用误差角控制螺钉6对误差角进行调整。调整误差角控制螺钉6，再次进行滚转并测量电压值，直至|V₁-V₃|以及|V₂-V₄|的值小于标准值，则误差角符合安装要求。此时，即在表芯2与表壳3之间填充粘结剂，或以其它方式固定两者的相对位置。

[0003]作为本发明的一种优选实施例，所述误差角调整螺钉6设置3个，并沿圆环周向呈120°均匀分布。

[0004]通过在石英挠性加速度计生产过程中应用本发明所述的误差角控制方法，能大幅度节约表头吊装所需时间，显著提高加速度计表头吊装效率，有效地降低安装误差对产品质量的影响、提高加速度计的整体精度。

[0005]上文对本发明的优选实施方式的描述本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、其应用或用途。应当指出的是，尽管该优选实施方式披露了本发明的各种具体组件和细节，但是本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围不限于这些组件和细节，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域技术人员能够对这些组件和细节做出修改或等同替换，修改或替换后的实施方案也将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种加速度计装配误差角的控制方法，包括以下步骤：

第一步，将加速度计表头专用夹具底座(7)置于水平面上，将表壳(3)用固定螺钉(4)安装在所述夹具底座(7)上，利用表芯固定螺钉(1)将表芯(2)固定于所述夹具上盖(5)，扣合夹具上盖(5)与夹具底座(7)，用误差角调整螺钉(6)对夹具上盖(5)以及夹具底座(7)进行固定，用表芯固定螺钉(1)将表芯(2)悬吊在表壳(3)正中。

第二步，将数字电压表通过导线连接到表芯(2)上的接线柱(8)上，将夹具整体连同加速度计翻转90°，使夹具整体可以在水平面上滚动。

第三步，测量接线柱(8)的输出电压值，记录电压表示数为V₁。然后将专用表头装接夹具连同加速度计依次旋转90°、180°、270°，分别记录数字电压表测得的电压值V₂、V₃、V₄。

第四步，计算|V₁-V₃|与|V₂-V₄|的值，并调整误差角控制螺钉(6)，再次测量V₁～V₄，并相应调整误差角控制螺钉(6)，直至|V₁-V₃|与|V₂-V₄|的值均小于标准值。

第五步，在表芯(2)与表壳(3)之间填充粘结剂，固定两者的相对位置。

2.如权利要求1所述的加速度计装配误差角的控制方法，其特征在于，所述加速度计为石英挠性加速度计。

3.如权利要求1或2所述的加速度计装配误差角的控制方法，其特征在于，所述误差角调整螺钉(6)设置3个，并沿圆环周向呈120°均匀分布。

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