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专利号: 2015104786802
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种回转体质心位置测量误差计算方法,其特征在于:其具体测试计算步骤如下:在回转体左右两侧下部设置有称重传感器,其读数分别为W1,W2;测得两称重传感器的距离为L,测得回转体一端距第2个传感器的距离为L1,设回转体的重量为P,质心距离回转体一端的距离为XC,计算时,对回转体右端点取力矩,由平衡条件得:PXC=W1(L+L1)+W2L1 (1)由此得:

若P预先不知道,须由两个称重传感器测得,这时P=W1+W2,是变量;将P、W1、W2、L1、L视为自变量,对上(2)式微分得:展开上式,整理后得绝对误差ΔXC,在微分式中各项均取正号;其中:ΔP=ΔW1+ΔW2,

因此有:

这是XC绝对误差的一部分,还有倾角的影响是独立的,要单独考虑;考虑到转角φ引起的最大误差为XC(1-cosφ),于是ΔXC的值为:将(5)式写成方差形式,这时每个自变量前的系数均取正值,于是便有:因为μW1和μW2都小于Wmax·μ,为便于表达,并且保险,用Wmax·μ代替μW1和μW2,最后得到质心误差分析公式:该式中:P为回转体的重量;L为传感器之间的距离;W1,W2为称重传感器的读数;XC为质心距离回转体一端的距离;L1为回转体一端距第2个传感器的距离;ΔXC为质心位置的绝对误差;ΔL为传感器之间距离的绝对误差;ΔL1为测量L1的绝对误差;Wmax为传感器最大量程;Δψ为轴线倾角误差;μW为传感器相对误差;Wmax·μW为传感器满量程绝对误差值;

2 2

式(7)中XC(1-cosΔψ)项的值相比小得多,可略去不计;

为了计算方便,令 则有:

W1=βP,W2=(1-β)P;

代入(7)式并整理,回转体的重量为:

根据回转体实际参数,可知其重量P和托盘重量 因此可以确定传感器的最大量程:Ⅰ Ⅰ

W max=βP max (9)

当待测物的质心不落在传感器P1与传感器P2正中间,一般情况下质心投影的变化范围在0.2L以内,引入系数Nx,Nx表示质心的X投影偏离中间点与的比值,Nx的变化范围为-0.1-+0.1;那么:从上式可以看出,当Nx取0.1时,质心误差为最大值;因此,根据实际测量需要各档中取β=0.6,Ⅰ

求得 由W max选择合适的测试传感器;

利用此方法可根据测试产品的质量范围选择合适的测试传感器,并可计算出回转体的质心误差。