專利名稱：用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)。
技術(shù)背景物體的質(zhì)心、形心及其質(zhì)心偏移量(質(zhì)心偏移量即質(zhì)心相對于形心的距 離，在垂直軸線的平面上投影)的測量多用在空間飛行器上，比如各類彈頭、 衛(wèi)星、飛船、空間站的質(zhì)量特性參數(shù)測量等，這些參數(shù)的準確測量對于提高 產(chǎn)品飛行穩(wěn)定性和命中率是必不可少的。而質(zhì)心位置測量是所有質(zhì)量特性測 量的重要基礎。目前測量質(zhì)心多數(shù)采用三個(或多個)稱重傳感器直接稱量計算或采用 天平刀口原理。采用傳感器直接測量計算，簡便快捷，但此時傳感器的絕對誤差將不可 避免的直接影響質(zhì)心位置的測量準確性。質(zhì)心位置一般偏離形心不遠，質(zhì)心 偏移引起傳感器數(shù)值的變化量與總質(zhì)量的比值決定質(zhì)心偏移量的大小，而這 個變化量相對于物體總體質(zhì)量而言是一個小值，傳感器對于全部質(zhì)量的測量 誤差都將疊加到這個小值上，所以傳感器直接測量質(zhì)心位置，精度將受到很 大制約。為提高質(zhì)心位置測量靈敏度和精度，采用刀口結(jié)構(gòu)，直接將整體質(zhì)量由 刀口承載，在刀口連線的垂直方向布置小量程傳感器用來測量由質(zhì)心偏離引 起的偏心力。這樣就提高了測量靈敏度與精度。這就是常用的一維天平式質(zhì) 心秤。在此結(jié)構(gòu)上作進一步的改進，上下布置兩組相互垂直的刀口結(jié)構(gòu)，就 可以形成二維天平式質(zhì)心秤。但由于計算質(zhì)心位置需要總質(zhì)量，所以還需要 輔助電子秤進行質(zhì)量測量。本發(fā)明的申請人曾在專利號為00115925.9、公開號為CN1336539、 名稱為《用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏離量的測量裝置》專利中對上述 刀口型質(zhì)心秤進行了改進設計，采用在一維刀口上放置旋轉(zhuǎn)軸系進行二維質(zhì) 心測量，便于動態(tài)測量和測量過程自動化。該方法具有結(jié)構(gòu)緊湊、自動化程 度高、精度高等優(yōu)點，缺點是同樣由于計算質(zhì)心位置需要總質(zhì)量，所以還需要輔助電子秤進行質(zhì)量測量。很明顯，采用傳感器直接測量，只需單一的機構(gòu)就可以進行質(zhì)量、質(zhì)心 測量，但是由于是采用絕對測量的增量值來計算質(zhì)心偏離，增量值的誤差包 含著全量程的誤差，其精度較差。刀口型的質(zhì)心秤，測量的是偏離量引起的 數(shù)值，靈敏度與精度明顯提高，但該結(jié)構(gòu)不能稱量總體質(zhì)量，需要采用其他 方法測量總質(zhì)量后，才能計算質(zhì)心位置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種結(jié) 構(gòu)更為合理、測量精度高的用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)。本發(fā)明的用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)包括機座，環(huán)繞機座中垂線 以均布方式設置在機座上的至少三個用于測量質(zhì)量、質(zhì)心的稱重傳感器，以 懸浮的方式架放在傳感器上的旋轉(zhuǎn)軸系，設置在旋轉(zhuǎn)軸系上方并與由動力源 驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸相固接的旋轉(zhuǎn)托盤。本發(fā)明中所述旋轉(zhuǎn)軸系通過其外殼上部設置的水平向外延伸的支撐緣以 懸浮的方式架放在傳感器上，且支撐緣通過設置在底面上的支撐件以點接觸 的方式架放在傳感器上。所述旋轉(zhuǎn)軸系的外殼與機座間不存在水平位移或轉(zhuǎn) 動關(guān)系。本發(fā)明的測量原理及有益效果如下由于本發(fā)明的測量機構(gòu)是將旋轉(zhuǎn)軸系置于傳感器上，可以實行總體質(zhì)量 的稱量；轉(zhuǎn)軸由動力機構(gòu)驅(qū)動緩慢轉(zhuǎn)動，通過承物盤帶動被測體同步旋轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)偏離量的精確測量。若質(zhì)心位置不在旋轉(zhuǎn)軸線上，質(zhì)心將繞旋轉(zhuǎn) 軸線作園周運動，此時傳感器讀數(shù)將產(chǎn)生周期性變化，測量一周后將得到 最大值與最小值及對應的角度，據(jù)此可以計算出其質(zhì)心位置。最大值與對 小值之差是偏離量的兩倍，二者之差是對同一傳感器而言的，又正好把全 量程的系統(tǒng)誤差抵消，相當于是同一個傳感器的比對測量，其精度明顯提高。


圖l為本發(fā)明的主視圖。圖2為圖1的側(cè)視圖。
具體實施方式
本發(fā)明以下將結(jié)合實施例(附圖)作進一步描述-如圖1、 2所示，本發(fā)明的用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)包括機座1， 環(huán)繞機座中垂線以均布方式設置在機座上的三個或四個用于測量質(zhì)量、質(zhì)心 的稱重傳感器2，以懸浮的方式架放在傳感器2上的旋轉(zhuǎn)軸系3，設置在旋轉(zhuǎn) 軸系上方并與由動力源5驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸3-1相固接的旋轉(zhuǎn)托盤4。更具體講本發(fā)明中所述旋轉(zhuǎn)軸系3通過其外殼上部設置的水平向外延伸的支撐緣3-2以懸浮的方式架放在傳感器2上，且支撐緣3-2通過設置在底面 上的支撐件3-3以點接觸的方式架放在傳感器2上；所述旋轉(zhuǎn)軸系3的外殼與 機座1間不存在水平位移或轉(zhuǎn)動關(guān)系。
權(quán)利要求
1. 一種用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)，其特征在于該測量機構(gòu)包括機座(1)，環(huán)繞機座中垂線以均布方式設置在機座上的至少三個用于測量質(zhì)量、質(zhì)心的稱重傳感器(2)，以懸浮的方式架放在傳感器上的旋轉(zhuǎn)軸系(3)，設置在旋轉(zhuǎn)軸系上方并與旋轉(zhuǎn)軸(3-1)相固接的旋轉(zhuǎn)托盤(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)軸系(3)通過其外殼上部設置的水平向外延伸的支撐緣以懸浮的方式架放在傳感器上，且支撐緣通過設置在底面上的支撐件以點接觸的方式架放在傳感器(2)上。
全文摘要
一種用于測量物體質(zhì)心位置的測量機構(gòu)，其特征在于該測量機構(gòu)包括機座(1)，環(huán)繞機座中垂線以均布方式設置在機座上的至少三個用于測量質(zhì)量、質(zhì)心的稱重傳感器(2)，以懸浮的方式架放在傳感器上的旋轉(zhuǎn)軸系(3)，設置在旋轉(zhuǎn)軸系上方并與旋轉(zhuǎn)軸(3-1)相固接的旋轉(zhuǎn)托盤(4)。由于本發(fā)明的測量機構(gòu)是將旋轉(zhuǎn)軸系置于傳感器上，可以實行總體質(zhì)量的稱量；轉(zhuǎn)軸由動力機構(gòu)驅(qū)動緩慢轉(zhuǎn)動，通過承物盤帶動被測體同步旋轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)偏離量的精確測量。
文檔編號G01M1/12GK101261171SQ20081004962
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者喬永強, 盧志輝, 孫志揚, 張偉偉, 張磊樂, 李祥云, 游廣飛, 靜 葛, 悅 薄, 費星如, 超 陳 申請人:鄭州機械研究所