CN111103439B - 一种加速度计测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加速度计测试装置，包括四点翻转机构(1)、隔热转接结构(2)、安装台体(3)。所述隔热转接结构(2)、安装台体(3)均为两个，依次固定安装于所述四点翻转机构(1)两侧的翻转机构安装平面(11)上。所述四点翻转机构(1)包括两个翻转机构安装平面(11)，形状、大小相同，为长方形或正方形，通过支撑梁(13)连接；在所述两个翻转机构安装平面(11)的八个直角处，且与翻转机构安装平面(11)相同伸展方向设置16个凸台结构(12)，所述凸台结构(12)构成四点翻转机构(1)中用于实现四点翻转的基准平面。本发明具有结构简单，易操作、占地面积小、效率高、成本低等特点。

Description

一种加速度计测试装置
技术领域
本发明属于加速度计技术领域，具体涉及一种加速度计测试装置。
背景技术
石英挠性加速度计主要是利用力反馈原理获得一个与输入加速度成比例的电流，通过对电流的采样获得输入加速度信息。石英挠性加速度计作为惯性仪表，其性能通过其模型方程系数的标定来表征。加速度计模型方程系数的测试可采用四点法、八点法、十二点法等方式，最为常用的是四点法，即在周向360°范围内，均分4点，每90°一个点，通过测试设备和工装实现每个位置，加速度计的实时输出，并利用各点的输出值，计算得到加速度计模型方程系数值。
现有石英挠性加速度计测试过程一般是在精密光学分度头上进行，精密光学分度头可实现周向360°内不同角度的设定及固定。可以满足加速度计模型方程系数的测试要求。但是精密光学分度头体积较大，且需要高精度测试地基和安装导轨作为保障条件，设备成本较高。
随着加速度计应用领域的不断拓展，加速度计产品的市场需求量与日俱增。其中，中、低精度加速度计产品市场占有率急速增长，现有测试生产能力已不能满足急剧增长的产品数量的测试要求。因此，在生产场地不变的情况下，节约设备占地面积，提升生产效率是首要解决的问题。
发明内容
本发明需解决的技术问题是提供一种结构简单，体积较小，可实现加速度计性能测试的方法装置。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种加速度计测试装置，采取技术方案如下：
一种加速度计测试装置，包括四点翻转机构、隔热转接结构、安装台体。
所述隔热转接结构、安装台体均为两个；在所述四点翻转机构的两侧依次固定安装隔热转接结构、安装台体。
所述四点翻转机构包括两个翻转机构安装平面，形状、大小相同，为长方形或正方形，通过支撑梁连接。
在所述两个翻转机构安装平面的八个直角处，且与翻转机构安装平面相同伸展方向设置16个凸台结构，所述凸台结构构成四点翻转机构中用于实现四点翻转的基准平面。
进一步，同一平面的凸台平面度在0.1mm以上，所述翻转机构安装平面与凸台形成的4个翻转面之间的垂直度在1mm以上。
进一步，所述隔热转接结构为方形板结构，四个角设置成4个倒角结构。
进一步，所述安装台体为长方体结构，设置有正反两个加速度计安装平面。
优选地，在每个安装平面设置6个加速度计安装孔。
优选地，所述加速度计安装平面的平面度在0.03mm以上。
进一步，在所述翻转机构安装平面上设置4个第二螺纹孔，在所述隔热转接结构对应位置上设置4个沉孔，通过螺钉实现翻转机构安装平面与隔热转接结构的连接固定。
进一步，在所述翻转机构安装平面上设置6个第一螺纹孔，在所述隔热转接结构对应位置上设置6个第三螺纹孔，通过螺钉实现安装台体、隔热转接结构和翻转机构安装平面连接成一体。
进一步，所述支撑梁结构呈长方体柱状结构，共4根，且长短相同。
本发明优点为：
本发明提供的加速度计测试装置，可利用手持翻转实现加速度计四点法标定。节省了光学分度头、精密安装导轨等大型设备和安装空间，且具有结构简单，易操作、占地面积小、效率高、成本低等特点。适于中、低精度加速度计的性能测试。
附图说明
图1a)是本发明0°位置放置的加速度计测试装置示意图；
图1b)是本发明90°位置放置的加速度计测试装置示意图；
图2是本发明四点翻转机构示意图；
图3是本发明隔热转接结构示意图；
图4是本发明安装台体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步阐述。
本发明加速度测试装置包括四点翻转机构1、隔热转接结构2、安装台体3，所述隔热转接结构2、安装台体3均为两个。在所述四点翻转机构1的两侧依次固定安装隔热转接结构2、安装台体3。
所述四点翻转机构1为四个支撑梁带两个安装平面的狭长结构，主要用于实现加速度计在周向360°范围内的四点翻转测试。其通过安装面与支撑梁接触处的凸台结构，实现各个面的平面度控制要求。利用长方体四个侧面实现四点翻转。
如图2所示，所述四点翻转机构1包括2个翻转机构安装平面11，所述两个翻转机构安装平面11形状、大小相同，为长方形或正方形，用于提供加速度计测试安装的基准面。两个翻转机构安装平面11通过支撑梁13连接，所述支撑梁结构13是整个四点翻转机构1的刚性支撑结构，同时也是操作者翻转四点翻转机构1的手持部位。
优选地，所述支撑梁结构13是长方体柱状结构。两个翻转机构安装平面11通过4根长短相同的平行支撑梁13连接，形成长方体柱状结构。
在所述两个翻转机构安装平面11的八个直角处，且与翻转机构安装平面11相同伸展方向设置16个凸台结构12，所述凸台结构12构成四点翻转机构1中用于实现四点翻转的基准平面。其中同一平面的凸台需保证平面度在0.1mm以上。所述翻转机构安装平面11与凸台12形成的4个翻转面之间的垂直度需保证在1mm以上；
在所述翻转机构安装平面11上设置4个第二螺纹孔15，在所述隔热转接结构2对应位置上设置4个沉孔21，通过螺钉实现翻转机构安装平面11与隔热转接结构2的连接固定，其尺寸可根据翻转机构安装平面11与隔热转接结构2的大小合理设置。
在所述翻转机构安装平面11上设置6个第一螺纹孔14，在所述隔热转接结构2对应位置上设置6个第三螺纹孔22，通过螺钉实现安装台体3、隔热转接结构2和翻转机构安装平面11连接成一体，其尺寸可根据隔热转接结构2以及安装台体3的大小合理设置。
所述隔热转接结构2用于四点翻转机构1和安装台体3之间的转接定位，同时隔离安装台体3与四点翻转机构1的热传导。
优选地，所述隔热转接结构2为方形板结构，材料选用非金属隔热材料。所述隔热转接结构2的四个角设置成4个倒角结构23，可避免整个测试装置测试翻转过程中与地基面的干涉，如图3所示。
如图4所示，所述安装台体3为长方体结构，其主要作用是提供加速度计的安装平面。其通过螺钉与隔热转接结构2相连。每个安装台体3结构上设置有正反两个加速度计安装平面32，每个速度计安装平面32设置6个加速度计安装孔31，通过安装螺钉与螺纹孔33共实现24只加速度计4的安装。所述加速度计安装平面32应保证0.03mm以上的平面度要求，高度上应能包容正反两面对称位置2只加速度计的结构尺寸。
所述加速度计4是生产线生产的产品，为圆筒形加安装法兰结构。
本发明具体实施过程为：
首先，利用螺钉将隔热转接结构2通过沉孔21固定于翻转机构安装平面11螺纹孔15处，实现两个隔热转接结构2与四点翻转机构1的两个安装平面11的安装固定。
然后利用螺钉的旋紧力将两个安装台体3与隔热转接结构2、四点翻转机构1连接成一体。
将加速度计4装入安装台体3的安装孔31内，使加速度计4安装面贴紧加速度计安装平面32，利用螺钉与螺纹孔33的旋紧力，实现加速度计4与安装台体3的安装固定。完成整个加速度计标定结构的安装。
之后将已安装的加速度计4通过转接插头实现与电源及数据采集系统的连接。通电后，先将加速度计标定结构如图1a)所示0°位置放置，利用数据采集系统实现此位置加速度计输出的实时采集；然后手持2根四点翻转机构1上的支撑梁13，使其旋转至图1b)所示90°位置，并同步采集此位置加速度计的输出值；利用同样的方法、顺着相同的方向，将加速度计标定结构顺次翻转至180°、270°，并实时采集每一位置加速度计的输出值。利用公式(1)、(2)即可计算出加速度计模型方程系数中偏值K0、标度因数K1的数值。
Figure GDA0001884272280000051
Figure GDA0001884272280000052
式中：
K0——为加速度计模型方程系数中偏值；
K1——为加速度计模型方程系数中标度因数值；
E0——为加速度计0°位置的输出值；
E90——为加速度计90°位置的输出值；
E180——为加速度计180°位置的输出值；
E270——为加速度计270°位置的输出值。

Claims (7)

1.一种加速度计测试装置，其特征在于：包括四点翻转机构(1)、隔热转接结构(2)、安装台体(3)，
所述四点翻转机构(1)包括两个翻转机构安装平面(11)，形状、大小相同，为长方形或正方形，通过支撑梁(13)连接；
所述隔热转接结构(2)、安装台体(3)均为两个，通过螺钉依次固定安装于所述四点翻转机构(1)两侧的翻转机构安装平面(11)上，所述隔热转接结构(2)材料选用非金属隔热材料，所述安装台体(3)与所述翻转机构安装平面(11)相互垂直；
在所述两个翻转机构安装平面(11)的八个直角处，且与翻转机构安装平面(11)相同伸展方向设置16个凸台结构(12)，所述凸台结构(12)构成四点翻转机构(1)中用于实现四点翻转的基准平面；
同一平面的凸台平面度在0.1mm以上，所述翻转机构安装平面(11)与凸台结构(12)形成的4个翻转面之间的垂直度在1mm以上；所述加速度计安装平面(32)的平面度在0.03mm以上。
2.根据权利要求1所述的一种加速度计测试装置，其特征在于：所述隔热转接结构(2)为方形板结构，四个角设置成4个倒角结构(23)。
3.根据权利要求1所述的一种加速度计测试装置，其特征在于：所述安装台体(3)为长方体结构，设置有正反两个加速度计安装平面(32)。
4.根据权利要求3所述的一种加速度计测试装置，其特征在于：每个安装平面(32)设置6个加速度计安装孔(31)。
5.根据权利要求1所述的一种加速度计测试装置，其特征在于：在所述翻转机构安装平面(11)上设置4个第二螺纹孔(15)，在所述隔热转接结构(2)对应位置上设置4个沉孔(21)，通过螺钉实现翻转机构安装平面(11)与隔热转接结构(2)的连接固定。
6.根据权利要求1或5所述的一种加速度计测试装置，其特征在于：在所述翻转机构安装平面(11)上设置6个第一螺纹孔(14)，在所述隔热转接结构(2)对应位置上设置6个第三螺纹孔(22)，通过螺钉实现安装台体(3)、隔热转接结构(2)和翻转机构安装平面(11)连接成一体。
7.根据权利要求1所述的一种加速度计测试装置，其特征在于：所述支撑梁(13)呈长方体柱状结构，共4根，且长短相同。
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