一种离心式过载加速度计检测装置 |
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| 申请号 | CN201510875651.X | 申请日 | 2015-12-02 | 公开(公告)号 | CN106814217A | 公开(公告)日 | 2017-06-09 |
| 申请人 | 许亚夫; | 发明人 | 许亚夫; | ||||
| 摘要 | 一种离心式过载 加速 度计 检测装置涉及一种检测装置，尤其涉及一种离心式过载加速度计检测装置。离心式过载加速度计检测装置由精密转台、稳速控制系统、 数据采集 与处理系统、安全性监测四个部分组成。通过控制检测装置精密转台的转速变化,利用在半径r处产生的高准确度标准 向心加速度 ,对过载加速度计在其使用量程范围内进行性能试验,实现对该加速度计的校准。本检测装置转速准确度高、转速平稳性好,能提供较高准确度的加速度,优于项目中转速相对误差绝对值小于4×10‑3、转速平稳性小于4×10‑3的指标要求。采集结果准确直观,并对采集数据进行了相应的保存处理。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种离心式过载加速度计检测装置，由精密转台、稳速控制系统、数据采集与处理系统、安全性监测四个部分组成；离心式过载加速度计检测装置的工作原理为: 通过控制检测装置精密转台的转速变化, 利用在半径r处产生的高准确度标准向心加速度, 对过载加速度计在其使用量程范围内进行性能试验, 实现对该加速度计的校准。 |
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| 说明书全文 | 一种离心式过载加速度计检测装置技术领域[0001] 本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种离心式过载加速度计检测装置。 背景技术[0002] 加速度计在惯性导航与惯性制导测量系统中有着重要应用。典型的加速度计可分为变阻式、变容(感)式、压电式、电磁(电动)式和伺服式加速度计几种,其中变阻式加速度计主要有张丝式、应变片式、压阻式和滑线式。本文的检测装置针对某公司生产的过载加速度计设计, 其原理类似于滑线式变阻加速度计。过载加速度计主要用于监测敏感设备运输过程中的加速度变化。由于加速度变化对敏感设备的性能影响较大, 需要严格控制过载加速度计是否满足监测要求。因此, 设计一个好的过载加速度计检测装置显得尤为重要。 [0003] 过载加速度计的动作原理为: 当加速度计受到过量冲击时, 其内部质块在惯性作用下压缩主弹簧,使挡住塑料滑块的质块凸点让开。在辅助弹簧的作用下, 塑料滑块在滑杆上快速滑动, 由它挡住的超阈值红色警示标志将显现出来。同时塑料滑块在定位环前停下并推动簧片开关闭合, 因簧片开关上并联线路测试电阻, 此时加速度计输出的电阻信号由原1kΩ变为不大于100Ω(接触电阻的影响控制在100Ω以内)的导通值, 由此输出超阈值导通信号。通过本文的检测装置, 实现对该超阈值导通信号的检测。 发明内容[0004] 本发明的目的是为了严格控制过载加速度计以满足加速度监测要求，设计了一种离心式过载加速度计检测装置。 [0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：离心式过载加速度计检测装置由精密转台、稳速控制系统、数据采集与处理系统、安全性监测四个部分组成。离心式过载加速度计检测装置的工作原理为: 通过控制检测装置精密转台的转速变化, 利用在半径r处产生的高准确度标准向心加速度, 对过载加速度计在其使用量程范围内进行性能试验, 实现对该加速度计的校准。 [0009] 所述的安全性监测是指由于检测装置运行过程中高速旋转, 为保证操作人员安全, 在台体外侧加装屏蔽保护罩。保护罩上加装行程传感器, 用于监测保护罩上盖板是否合上, 若未合上则检测装置无法上电, 防止台面转动时发生危险。 [0010] 本发明的有益效果是：与现有过载加速度计检测装置相比, 本检测装置转速准确度高、转速平稳性好, 能提供较高准确度的加速度, 优于项目中转速相对误差绝对值小于4×10-3、转速平稳性小于4×10-3的指标要求。并根据项目需求, 首次通过集成自动化的数据采集与处理系统,实现台体转速控制和过载加速度计输出信号采集的一体化, 采集结果准确直观, 并对采集数据进行了相应的保存处理。本检测装置的研制, 实现了对过载加速度计的性能检测, 对敏感设备的环境测试有着重要意义, 值得进一步推广应用及深入研究完善。 附图说明 [0011] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0012] 图1是离心式过载加速度计检测装置组成框图。 [0013] 图2是加速度计信号采集电路框图。 [0014] 图3是跳变信号采集电路原理图。 具体实施方式[0015] 如图1所示，离心式过载加速度计检测装置由精密转台、稳速控制系统、数据采集与处理系统、安全性监测四个部分组成。离心式过载加速度计检测装置的工作原理为: 通过控制检测装置精密转台的转速变化, 利用在半径r处产生的高准确度标准向心加速度, 对过载加速度计在其使用量程范围内进行性能试验, 实现对该加速度计的校准。 [0016] 如图2所示，检测装置的速度控制曲线，稳速控制系统用于实现对检测装置的转速控制,主要包括电机驱动器和角度反馈元件。该控制系统为全数字闭环控制系统, 内环为PID 数字电流、速度控制环, 外环为位置环, 以圆光栅编码器为位置反馈,通过驱动器的数字控制实现高准确度的角速度和角位置控制。 [0017] 如图3所示，加速度计信号采集电路框图，根据过载加速度计动作原理, 当精密转台高速旋转产生的瞬时向心加速度超过加速度计的阈值范围时,加速度计会发生跳变, 输出电阻瞬间变小, 产生超值导通信号, 可通过跳变信号采集电路原理图所示的比较跟随电路采集到这个跳变信号。如图所示, 加速度计输出电阻与R2 构成分压电路, 在加速度计的阈值范围内, 输出电阻为1kΩ, 比较运放U1A正相端电压V+>3V, 反相端电压V-=3V, 运放输出为高电平, 跟随电路将高电平送至下一级, 控制机柜上的LED不亮；当超出加速度计的阈值范围时, 加速度计发生跳变, 输出电阻变为不大于100Ω的值, 比较运放U1A正相端电压V+<3V, 反相端电压V-=3V, 运放输出为低电平, 通过跟随电路将低电平送至下一级, 控制机柜上的LED变亮, 提示加速度计发生跳变。输出电压信号送入单片机的P1口, 工控机通过串口接收P1口取反后状态, 头字节AA55, 接收频率为1s一次, 用于后续数据处理部分判断加速度计的跳变点是否超出正常工作范围。 [0018] 单片机程序编写流程图, 其中, 变量声明部分依次为声明52系列单片机头文件、声明单片机P3口的第8位P3.7、声明程序中所用中转变量类型。P3.7用于接发光二极管, 通过发光管的亮灭显示串口接收频率。主函数初始化功能为: 设置T1工作方式为8位自动重装定时器、T0工作方式为16位自动重装定时器,设置系统的波特率和定时时间, 启动定时器工作和串口接收, 并开启总中断和定时器T0中断。 [0019] 数据采集与处理软件流程图，数据采集与处理软件的功能为: 通过LabVIEW开发软件采集前述电路中获取的8路加速度计信号状态,利用虚拟指示灯亮灭将该状态显示在程序运行界面上,同时实时采集转台转速及加速度, 将加速度计发生跳变时的加速度值显示在程序运行前面板上。数据保存时, 根据设定的加速度计合格范围和跳变时的加速度值进行是否合格的判断。 |
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