专利名称：用于测量物体质心位置的测量机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量物体质心位置的测量机构。
技术背景物体的质心、形心及其质心偏移量(质心偏移量即质心相对于形心的距 离，在垂直轴线的平面上投影)的测量多用在空间飞行器上，比如各类弹头、 卫星、飞船、空间站的质量特性参数测量等，这些参数的准确测量对于提高 产品飞行稳定性和命中率是必不可少的。而质心位置测量是所有质量特性测 量的重要基础。目前测量质心多数采用三个(或多个)称重传感器直接称量计算或采用 天平刀口原理。采用传感器直接测量计算，简便快捷，但此时传感器的绝对误差将不可 避免的直接影响质心位置的测量准确性。质心位置一般偏离形心不远，质心 偏移引起传感器数值的变化量与总质量的比值决定质心偏移量的大小，而这 个变化量相对于物体总体质量而言是一个小值，传感器对于全部质量的测量 误差都将叠加到这个小值上，所以传感器直接测量质心位置，精度将受到很 大制约。为提高质心位置测量灵敏度和精度，采用刀口结构，直接将整体质量由 刀口承载，在刀口连线的垂直方向布置小量程传感器用来测量由质心偏离引 起的偏心力。这样就提高了测量灵敏度与精度。这就是常用的一维天平式质 心秤。在此结构上作进一步的改进，上下布置两组相互垂直的刀口结构，就 可以形成二维天平式质心秤。但由于计算质心位置需要总质量，所以还需要 辅助电子秤进行质量测量。本实用新型的申请人曾在专利号为00115925.9 、公开号 为CN1336539、名称为《用于测量物体质心、形心和质心偏离量的测量装置》 专利中对上述刀口型质心秤进行了改进设计，采用在一维刀口上放置旋转轴 系进行二维质心测量，便于动态测量和测量过程自动化。该方法具有结构紧 凑、自动化程度高、精度高等优点，缺点是同样由于计算质心位置需要总质量，所以还需要辅助电子秤进行质量测量。很明显，采用传感器直接测量，只需单一的机构就可以进行质量、质心 测量，但是由于是采用绝对测量的增量值来计算质心偏离，增量值的误差包 含着全量程的误差，其精度较差。刀口型的质心秤，测量的是偏离量引起的 数值，灵敏度与精度明显提高，但该结构不能称量总体质量，需要采用其他 方法测量总质量后，才能计算质心位置。发明内容本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一 种结构更为合理、测量精度高的用于测量物体质心位置的测量机构。本实用新型的用于测量物体质心位置的测量机构包括机座，环绕机座中 垂线以均布方式设置在机座上的至少三个用于测量质量、质心的称重传感器， 以悬浮的方式架放在传感器上的旋转轴系，设置在旋转轴系上方并与由动力 源驱动的旋转轴相固接的旋转托盘。本实用新型中所述旋转轴系通过其外壳上部设置的水平向外延伸的支撑 缘以悬浮的方式架放在传感器上，且支撑缘通过设置在底面上的支撑件以点 接触的方式架放在传感器上。所述旋转轴系的外壳与机座间不存在水平位移 或转动关系。本实用新型的测量原理及有益效果如下-由于本实用新型的测量机构是将旋转轴系置于传感器上，可以实行总体 质量的称量；转轴由动力机构驱动缓慢转动，通过承物盘带动被测体同步旋 转，可以实现偏离量的精确测量。若质心位置不在旋转轴线上，质心将绕 旋转轴线作园周运动，此时传感器读数将产生周期性变化，测量一周后将 得到最大值与最小值及对应的角度，据此可以计算出其质心位置。最大值 与对小值之差是偏离量的两倍，二者之差是对同一传感器而言的，又正好 把全量程的系统误差抵消，相当于是同一个传感器的比对测量，其精度明 显提高。
图l为本实用新型的主视图。图2为图1的侧视图。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述如图l、 2所示，本实用新型的用于测量物体质心位置的测量机构包括机 座1，环绕机座中垂线以均布方式设置在机座上的三个或四个用于测量质量、 质心的称重传感器2，以悬浮的方式架放在传感器2上的旋转轴系3，设置在 旋转轴系上方并与由动力源5驱动的旋转轴3-1相固接的旋转托盘4。更具体讲本实用新型中所述旋转轴系3通过其外壳上部设置的水平向外延伸的支撑缘3-2以悬浮的方式架放在传感器2上，且支撑缘3-2通过设置在 底面上的支撑件3-3以点接触的方式架放在传感器2上;所述旋转轴系3的外 壳与机座1间不存在水平位移或转动关系。
权利要求1、一种用于测量物体质心位置的测量机构，其特征在于该测量机构包括机座(1)，环绕机座中垂线以均布方式设置在机座上的至少三个用于测量质量、质心的称重传感器(2)，以悬浮的方式架放在传感器上的旋转轴系(3)，设置在旋转轴系上方并与旋转轴(3-1)相固接的旋转托盘(4)。
2、 根据权利要求l所述的用于测量物体质心位置的测量机构，其特征在于所述旋转轴系(3)通过其外壳上部设置的水平向外延伸的支撑缘以悬浮的方式架放在传感器上，且支撑缘通过设置在底面上的支撑件以点接触的方式架放在传感器(2)上。
专利摘要一种用于测量物体质心位置的测量机构，其特征在于该测量机构包括机座(1)，环绕机座中垂线以均布方式设置在机座上的至少三个用于测量质量、质心的称重传感器(2)，以悬浮的方式架放在传感器上的旋转轴系(3)，设置在旋转轴系上方并与旋转轴(3-1)相固接的旋转托盘(4)。由于本实用新型的测量机构是将旋转轴系置于传感器上，可以实行总体质量的称量；转轴由动力机构驱动缓慢转动，通过承物盘带动被测体同步旋转，可以实现偏离量的精确测量。
文档编号G01M1/00GK201218765SQ200820070188
公开日2009年4月8日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者乔永强, 卢志辉, 孙志扬, 张伟伟, 张磊乐, 李祥云, 游广飞, 静 葛, 悦 薄, 费星如, 超 陈 申请人:郑州机械研究所