CN201138270Y - 一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置包括底座、支架、一对轴承、质心调节杆、调平水泡、砝码，底座与支架通过一对轴承联接，质心调节杆紧固在支架的左右两侧，调平水泡安装在支架上且与质心调节杆平行，砝码在进行质心测量时安装在质心调节杆上。本实用新型仅包括底座、支架和质心调节杆，均采用铝合金材料，成本比较低，结构简单，支架可以轻易地从底座上拆卸，组装方便，与不同的转接装置配合，可用测量不同类型的捷惯测量系统的质心；本实用新型测量前的平衡依靠质心调节杆调节，测量时通过安装砝码同时观测调平水泡实现较高精度的调平，操作简便，对操作人员的要求较低，可以在较短的时间内准确的测量出光纤陀螺惯测系统的质心。

Description

一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种质心测量装置，尤其涉及一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置。

背景技术

为提高光纤陀螺惯性测量系统的可靠性和测量精度，需要为光纤陀螺惯性测量系统设计减振器，在减振器的设计过程中，为了避免减振器给陀螺带来不应有的附加角运动，应该使减振器的对称几何中心与光纤陀螺惯性测量系统的被减振部分的质心重合。光纤陀螺惯性测量系统的结构复杂，每套系统的质心差别较大，为减振器的安装带来很大的困难，如果不能准确地安装，会给光纤陀螺惯性测量系统的精度带来严重的负面影响，因此需要对光纤陀螺惯性测量系统的质心进行测量，光纤陀螺惯性测量系统的质心测量装置需要应用于不同的测量环境，需要经常挪动，并且要求操作简单，测量精度要求较高。目前，质心测量装置种类各异，并且需要固定的测量环境，有的质心测量装置结构复杂，重量较重，不能够随意挪动，有些虽然结构比较简单，但调试困难，测量精度不高，均不能满足光纤陀螺惯性测量系统质心测量的需要。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置，成本低，结构简单，组装方便，操作简便，并且测量精度较高。

本实用新型的技术解决方案：一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置包括底座、支架、一对轴承、质心调节杆、调平水泡、砝码，底座与支架通过一对轴承联接，质心调节杆紧固在支架的左右两侧，调平水泡安装在支架上且与质心调节杆平行，砝码在进行质心测量时安装在质心调节杆上。

所述的质心调节杆与支架通过紧固螺钉紧固。

所述的底座、支架、质心调节杆的材料为铝合金。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型的主要部件仅包括底座、支架和质心调节杆，且均采用铝合金材料，成本低，结构简单，支架可以轻易地从底座上拆卸，与不同的转接装置配合，可用测量不同类型的捷惯测量系统的质心；本实用新型测量前的平衡依靠质心调节杆调节，测量时通过安装砝码同时观测调平水泡实现较高精度的调平，操作比较简便，对操作人员的要求较低，可在较短的时间内准确的测量出光纤陀螺惯测系统的质心。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型测量X轴质心时的结构图；

图3为本实用新型计算X轴质心的示意图；

图4本实用新型测量Y轴质心时的结构图；

图5本实用新型测量Z轴质心时的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述：

如图1所示，本实用新型的质心测量装置由底座1、支架2、一对深沟球轴承3、质心调节杆4、调平水泡5和砝码6组成，底座1与支架2通过一对深沟球轴承3联接，质心调节杆4分左右两部分，通过紧固螺钉紧固在支架2上，支架2上安装有调平水泡5，调平水泡5与质心调节杆4水平。组装本装置时，调节左右两部分质心调节杆4相对于支架2的位移，直至调平水泡5位于中间位置，说明支架2在平行于质心调节杆4的方向上处于水平位置，此时，对于质心测量装置的运动部分，包括支架2、质心调节杆4、调平水泡5来说有：

$x_q=\frac{\mathrm{\Σ}{F}_i{x}_i}{F_R}=0$

$y_q=\frac{\mathrm{\Σ}{F}_i{y}_i}{F_R}=0$

$z_q=\frac{\mathrm{\Σ}{F}_i{z}_i}{F_R}=0$

式中：x_q、y_q、z_q——分别为质心测量装置运动部分的质心在X轴、Y轴和Z轴的水平坐标；

F_i——为质心测量装置运动部分各个不同部分的重力；

x_i、y_i、z_i——为质心测量装置运动部分各个不同部分的重心坐标；

F_R——质心测量装置运动部分的总重量。

如图2所示，质心测量装置调平后，将光纤陀螺惯性测量系统安装在支架上，使光纤陀螺惯测系统的侧面与支架的侧面平行，并测量出两者之间的距离，用螺钉将光纤陀螺惯测系统紧固在支架上，此时质心测量装置失衡，然后在质心调节杆上扬的一侧安装砝码，并移动砝码的位置，通过观测调平水泡使整个质心测量装置重新达到平衡。

如图3所示，将光纤惯测系统安装到支架使质心测量装置重新调平侯后，测量光纤惯测系统X轴的质心位置，此时有：

∑F_ix_i＝m1＊g＊d1-m2＊g＊d2＝0

式中：m1——光纤陀螺惯测系统的质量；

d1——光纤陀螺惯测系统质心至一对轴承轴线的距离；

m2——砝码的质量；

d2——砝码质心到一对轴承轴线的距离；

g——当地重力加速度。

则光纤陀螺惯测系统的X轴的质心距一对轴承轴线的距离为：d1＝d2＊m2/m1，光纤陀螺惯测系统X轴质心相对于的光纤陀螺惯测系统本身的右侧距离为d1+d3-d4，可以得到光纤陀螺惯测系统X轴质心位置与理想质心位置的偏差为d1+d3-d4-d5，其中：

d3——支架右侧距一对轴承轴线的距离；

d4——光纤陀螺惯测系统右侧距离支架右侧的距离；

d5——光纤陀螺惯测系统理想质心距其右侧距离。

上式中光纤陀螺惯测系统X轴质心位置与理想质心位置的偏差主要是测量误差；d4用游标卡尺测量，精度为0.02mm，d3由机加保证，精度为0.05mm，d2的测量误差小于1mm，d1＝d2＊m2/m1。

以光纤陀螺惯测系统重约5500g，砝码重35g为例，造成的d1的误差为：Δd1＝Δd2＊35/5500＝1＊35/5500＝0.006mm；

即整个系统的测量误差为：

Δd1+Δd3+Δd4＝0.006+0.05+0.02＝0.076mm＜0.1mm。

测量Y轴时光纤陀螺惯测系统的安装如图4所示，测量Z轴时光纤陀螺惯测系统的安装如图5所示，其质心计算方法和测量误差计算方法同X轴质心的质心计算方法和测量误差计算方法。

本实用新型未详细描述的内容为本领域技术人员公知内容。

Claims (4)

1、一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置，其特征在于：包括底座(1)、支架(2)、一对轴承(3)、质心调节杆(4)、调平水泡(5)、砝码(6)，底座(1)与支架(2)通过一对轴承(3)联接，质心调节杆(4)紧固在支架(2)的左右两侧，调平水泡(5)安装在支架(2)上且与质心调节杆(4)平行，砝码(6)在进行质心测量时安装在质心调节杆(4)上。

2、根据权利要求1所述的一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置，其特征在于：所述的质心调节杆(4)与支架(2)通过紧固螺钉紧固。

3、根据权利要求1所述的一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置，其特征在于：所述的底座(1)、支架(2)、质心调节杆(4)的材料为铝合金。

4、根据权利要求1所述的一种适用于光纤陀螺惯测系统的质心测量装置，其特征在于：所述的轴承(3)为深沟球轴承。

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