CN107422148A - 加速度计性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加速度计性能测试系统，属于测量技术领域，包括机械部分和控制部分，所述机构部分包括底座及平台本体和驱动电机，所述驱动电机包括电机壳、与电机壳可拆卸固定的定子和同心设置在定子内腔的转子，所述转子在定子内腔的一端与定子为间隙配合，另一端伸出电机壳与平台本体的中心一体设置，并通过双列角接触轴承与电机壳可旋转固定，所述控制部分包括信号敏感元件、采集板、导电环、电源板、计算板、驱动板和显示器，以及设置在所述圆挡环上的电源接口和数据接口。本发明通过机械部分提高了测试系统的刚度和平稳性，实现了加速度计的精确测量，通过控制部分使测试为全自动机械化作业，提高了测试效率及精度。

Description

加速度计性能测试系统

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种可进行加速度计性能准确测试的测试系统。

背景技术

加速度计是测量加速度的仪表。当物体受到动载荷就会产生加速度，由于动载荷在工程中很难精确测量，可先测出加速度再计算动载荷。同时，通过对加速度的瞬时掌握，也可以进一步知道物体的空间位置和运动轨迹。如要知道各瞬时飞机、火箭和舰艇所在的空间位置，可通过惯性导航(见陀螺平台惯性导航系统)连续地测出其加速度，然后经过积分运算得到速度分量，再次积分得到一个方向的位置坐标信号，而三个坐标方向的仪器测量结果就综合出运动曲线并给出每瞬时航行器所在的空间位置。

然而现有技术加速度计自身性能的检测还没有找到好的解决方案。特别是对一些特殊的场合，如野外作业时，用低压直流电如何提供高转速(至少1000r/min)，目前还是技术空白，另外现有技术也很难满足测试系统的稳定性要求，通常要求在1000r/min高转速条件下端面跳动小于0.01mm，这些问题制约了对加速度计自身性能的准确检测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低压高速、稳定性好、安全性高可自动控制的加速度计性能测试系统，可解决现有技术存在的稳定性差、转速低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

加速度计性能测试系统，包括机械部分和控制部分，

所述机构部分包括底座及固定在所述底座上的平台本体和驱动电机，所述底座包括底板和与底板外形轮廓相同的圆挡环，所述平台本体的顶部表面同一直径圆周上均匀设置有多个加速度计固定位，所述驱动电机包括电机壳、与电机壳可拆卸固定的定子和同心设置在定子内腔的转子，所述电机壳为具有一开口的圆柱形壳体，并沿竖直方向开口向上可拆卸固定在所述圆挡环内，所述转子在定子内腔的一端与定子为间隙配合，另一端伸出电机壳与平台本体的中心一体设置，并在开口处通过双列角接触轴承与电机壳可旋转固定，

所述机构部分还包括保护围和龙门架，所述保护围为多段可拆卸固定在平台本体外围的金属折片，所述龙门架两端固定在底板上，

所述控制部分包括信号敏感元件、采集板、导电环、电源板、计算板、驱动板和显示器，以及设置在所述圆挡环上的电源接口和数据接口，

所述信号敏感元件设置在加速度计固定位并与被测加速度计接触接收并传递被测信号，采集板固定在平台本体的上方，并与信号敏感元件电连通，

所述导电环穿过龙门架的中部区域与龙门架连接固定，并与采集板电连通，

所述电源板、计算板及驱动板均固定在金属折片上，并分别与导电环、电源接口和数据接口电连通，所述显示器与数据接口电连通，

所述导电环通过联轴器同心设置在所述平台本体的顶部表面，

所述电机壳的开口端设置有连接法兰和密封盖，所述连接法兰与密封盖通过紧固件连接固定。

进一步，所述金属折片共设置两片，且分别通过紧固件紧固在龙门架两端的同一侧面上。

进一步，所述底板上设置有锁紧螺栓孔和定位销孔。

进一步，还包括保护罩，所述保护罩的外表面与圆挡环的内表面贴合。

本发明的有益效果：

本发明通过转子与平台本体一体设置可提高测试系统的刚度，增强运行的平稳性，同时，通过双列角接触轴承可承受较大的径向负荷和轴向负荷，从而限制轴的两方面的轴向位移，可进一步增强运行的平稳性，另外，还通过控制部分使测试为全自动机械化作业，可减少人力支出，降低测试费用，提高测试效率及精度。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明加速度计性能测试系统的立体图；

图2为发明加速度计性能测试系统的剖视图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明加速度计性能测试系统去掉保护罩的立体图；

图5为本发明驱动电机的剖视图；

图6为图5的俯视图。

附图标记说明：

1-驱动电机；2-平台本体；3-电机壳；4-定子；5-转子；6-双列角接触轴承；7-连接法兰；8-密封盖；9-加速度计固定位；10-底座；11-底板；12-圆挡环；13-电源接口；14-数据接口；15-保护围；16-龙门架；17-导电环；18-联轴器；19-采集板；20-电源板；21-计算板；22-驱动板；23-保护罩；24-显示器。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1至图6所示，本实施例的加速度计性能测试系统，包括机械部分I和控制部分II，

机械部分I包括底座10及固定在底座上的平台本体2和驱动电机1，底座10包括底板11和与底板外形轮廓相同的圆挡环12，在底板上设置有多个锁紧螺栓孔和多个定位销孔，便于使用时与固定物固定，在圆挡环上设置有电源接口13和数据接口14，用于与外部连通电源和传输测试数据，驱动电机1包括电机壳3、定子4和转子5，电机壳为具有一开口的圆柱形壳体，并沿竖直方向开口向上可拆卸固定在圆挡环内，使电机竖直朝上设置，定子可拆卸固定在电机壳内，转子设置在定子内腔中心，转子在定子内腔的一端与定子呈均匀间隙配合，即具有一定电场空间，也就是电能和机械能转换的电磁场空间，在同等的磁动势的情况下，间隙越大，磁阻也越大，所形成的磁场强度也就越弱，转子的另一端伸出电机壳与平台本体的中心一体设置，可增强刚度水平，避免现有技术采用电机轴方案存在刚度小、运行平稳性差的缺陷，同时本实施例在伸出部位通过双列角接触轴承6与电机壳可旋转固定，双列角接触轴承可承受较大的径向负荷和轴向负荷，从而限制轴的两方面的轴向位移，可进一步增强转子运行的平稳性，本实施例中，电机壳的开口端设置有连接法兰7和密封盖8，连接法兰与密封盖通过螺钉或螺栓等进行连接固定，同时也方便定子与转子的装配和维修；本实施例在平台本体的顶部表面的平面上同一直径圆周上均匀设置有多个加速度计固定位9，在实际使用中，可以根据需要设置多个加速度计进行同时测量，以提高测量效率。本实施例中，机械部分还包括保护围15和龙门架16，保护围为多段可拆卸固定在平台本体外围的金属折片，金属折片通过折弯机加工成多个折弯，加工方便，且可增加强度；龙门架的两个支承端固定在底板上，具体的，本实施例的金属折片共设置两片，且分别通过紧固件紧固在龙门架两端的同一侧面上，即任一金属折片的两端用螺栓连接固定在龙门架两个支承端的同一侧面上，如图4所示，同一金属折片固定在A、B面或C、D面，连接非常方便且可靠。

控制部分II包括信号敏感元件、采集板19、导电环17、电源板20、计算板21、驱动板22和显示器24，以及设置在圆挡环上的电源接口和数据接口，具体的：

信号敏感元件设置在加速度计固定位并与被测加速度计接触接收并传递被测信号，采集板固定在平台本体的上方，并与信号敏感元件电连通；

为将测试信号传送出去，本实施例采取如下结构：采集板同心设置在平台本体的上方，采集板的下方设置联轴器18，导电环与采集板电连通，在驱动电机的作用下，平台本体高速旋转，驱动导电环17的动端及采集板、联轴器高速旋转，在旋转过程中导电环17的动端和静端始终保持连通，即保持信号通道的畅通，由于导电环的输出端穿过龙门架的中部区域并分别与电源板、计算板及驱动板连通，可分别实现以下功能：通过电源板可得到各板工作时的电能，通过计算板可对测试信号进行处理，通过驱动板可以根据处理信息进行驱动和调整电机的工作速度，以满足测试要求，本实施例中，为增强固定效果，通过螺栓或螺钉将导电环与龙门架进行连接固定，

本实施例中，电源板、计算板及驱动板均固定在金属折片上，并分别与电源接口和数据接口电连通，显示器与数据接口电连通，可将测试数据通过数据接口通过显示器实时显出，以及时处理或调整。

本实施例中，还包括保护罩23，保护罩的外表面与圆挡环的内表面贴合，使盖合进密封性好，静音效果好，避免对环境的噪音影响，同时，也可进一步增强安全性。

本实施例通过转子与测试系统一体设置可提高测试系统的刚度，增强运行的平稳性，同时，通过双列角接触轴承可承受较大的径向负荷和轴向负荷，从而限制轴的两方面的轴向位移，可进一步增强运行的平稳性，另外，还通过控制部分使测试为全自动机械化作业，可减少人力支出，降低测试费用，提高测试效率及精度，以及还通过保护围使得在测试过程中手触碰或测试件甩出伤人，提高了安全性。经测试，通过该方案的设计，使用24伏低压直流电作为电源驱动可达到1000r/min高速旋转，同时，平台本体在1000r/min高速旋转条件下的端面跳动小于0.01mm,实现了加速度计性能准确测试的设计目标。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.加速度计性能测试系统，其特征在于：包括机械部分和控制部分，

所述机构部分包括底座及固定在所述底座上的平台本体和驱动电机，所述底座包括底板和与底板外形轮廓相同的圆挡环，所述平台本体的顶部表面同一直径圆周上均匀设置有多个加速度计固定位，所述驱动电机包括电机壳、与电机壳可拆卸固定的定子和同心设置在定子内腔的转子，所述电机壳为具有一开口的圆柱形壳体，并沿竖直方向开口向上可拆卸固定在所述圆挡环内，所述转子在定子内腔的一端与定子为间隙配合，另一端伸出电机壳与平台本体的中心一体设置，并在开口处通过双列角接触轴承与电机壳可旋转固定，

所述机构部分还包括保护围和龙门架，所述保护围为多段可拆卸固定在平台本体外围的金属折片，所述龙门架两端固定在底板上，

所述控制部分包括信号敏感元件、采集板、导电环、电源板、计算板、驱动板和显示器，以及设置在所述圆挡环上的电源接口和数据接口，

所述信号敏感元件设置在加速度计固定位并与被测加速度计接触接收并传递被测信号，采集板固定在平台本体的上方，并与信号敏感元件电连通，

所述导电环穿过龙门架的中部区域与龙门架连接固定，并与采集板电连通，

所述电源板、计算板及驱动板均固定在金属折片上，并分别与导电环、电源接口和数据接口电连通，所述显示器与数据接口电连通，所述导电环通过联轴器同心设置在所述平台本体的顶部表面，所述电机壳的开口端设置有连接法兰和密封盖，所述连接法兰与密封盖通过紧固件连接固定。

2.根据权利要求1所述的加速度计性能测试系统，其特征在于：所述金属折片共设置两片，且分别通过紧固件紧固在龙门架两端的同一侧面上。

3.根据权利要求1所述的加速度计性能测试系统，其特征在于：所述底板上设置有锁紧螺栓孔和定位销孔。

4.根据权利要求1-3任一所述的加速度计性能测试系统，其特征在于：还包括保护罩，所述保护罩的外表面与圆挡环的内表面贴合。