专利名称：静不平衡测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量计数装置，用于测量几何形状对称的扁平形物体的静不平衡度。
目前，对砂轮、飞轮、高速齿轮，电机转子，飞机或船用螺旋浆等工件的静不平衡的测量装置，国内生产厂家制造的主要有导轨式、旋转式及摆式等形式，被测工件在测量时要作旋转运动或摆动，因而效率低，精度低。中国专利87203748公开的不平衡测量装置，属于旋转式测量仪。即将工件固定在旋转轴上，依靠旋转轴的振幅来采集数据，不易测量出不平衡的位置，效率低。国内使用的效率较高的静不平衡测量仪，是由日本制造的美国Miro-Poise公司专利产品，该装置是从摆杆式平衡机演化而来，其平衡圆盘与支承杆刚性连接，依靠支承杆的弯曲变形造成平衡圆盘的倾斜角度和方向，然后通过复杂的差动传感器采集信号，计算机处理后显示被测工件的不平衡度。由于该测量仅所用支承杆的材料性能和加工误差均会影响测量精度，所以制造精度要求极高，工艺复杂，价格昂贵达十五万美元。
日本专利810110JPU51816公开了一种盘形物体不平衡装置。其原理是三个悬臂均固定在机架上，悬臂另一端各安装一个负荷传感器，并要求固定在预定等距的测量位置，即形成一个测量圆，悬臂延伸后与测量圆相切，并与被测物内孔中心的视线垂直。负荷传感器采集的数据，经计算器计算后得出被测物体的不平衡度。该装置虽采用负荷传感器直接采集数据，但不具备完整的数据处理系统。采用悬臂式复杂结构，其悬臂承载后会产生变形而影响传感器的位置和垂直度。因此，悬臂位置、测量圆和被测工件内孔中心，均有严格的相对位置要求，制造安装精度要求高。再则，悬臂是固定在机架上的，传感器是固定在悬臂上，被测工件依靠定心装置来定位，间接确定工件与传感器的相对位置。因此，就会影响工件与测量圆的同心度，产生的累计误差影响测量精度。国外以上两种专利产品均是静态瞬间测量，但是中间环节多，易产生累计误差。测量装置结构复杂，加工精度要求高。
本发明的目的在于提供一种结构简单，制造使用方便，精度高，能直接瞬间显示被测数据的静不平衡测量装置，其被测工件静放置在支承盘上，测量装置不作相对运动，或依靠变形来采集数据。被测机件直接依靠定位销来确定工件与传感器之间的相对位置，减少因中间环节而产生的累计误差。
为达到上述目的，本发明采用解决方案是该静不平衡测量装置包括三个拉压测力称重传感器，机架、水平支承盘，定位销，被测物升降装置及与传感器连接的计算机数字处理系统。在机架预定的测量圆周上固定三个传感器，机架上设一定位销孔，定位销孔中心与测量圆心同心，水平支承盘套装在定位销上，其底面与三个传感器的圆球形触头相接触。
安装在机架上的定位销一段呈球体形状，球面与定位销孔接触，其球体中心线与传感器三个圆球形触点在同一水平面上，定位销另一端穿过支承盘，作为被测工件的定位装置。为了便于放置较重的被测工件，在机架下部安装了升降装置。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1静不平衡测量装置的结构示意2定位销结构示意3计算机数字处理系统框中1机架2升降装置3被测工件4定位销5水平支承盘6传感器7升降油缸在机架上加工三个传感器定位圆孔和一个定位销孔，分别用来固定安装三个传感器和定位销。要求三个传感器的轴心线垂直水平面，三个定位孔在预定的测量圆周上，定位销孔位于测量圆的中心，定位销与销孔球面接触，并穿过水平支承盘，作为被测工件的定位装置，保证了被测工件、测量圆、支承盘三者同心。当被测工件放置在支承盘上，传感器便能直接采集测量信号，经放大电路和补偿电路，A/D转换块，接口电路、计算机及显示器自动显示测量结果。
本发明的优点(1)该装置结构简单，加工制造容易，成本低，适用于测量不同尺寸形状对称扁平形物体的静不平衡度。
(2)精度高，采用一个定位销，保证被测工件、测量圆、水平支承盘三者同心。传感器直接采集信号，刚性接触，消除了美国及日本专利中因支承杆或悬臂的加工误差及间接采集数据而引起的测量精度误差。
(3)能直接瞬时显示数据，效率高，通用性好，操作使用方便。
实施例测量0.5～25Kg的平形砂轮，精度0.8rgcm，采用三个通用拉压测力称重传感器，型号为MHR-2型电阻应变式称重传感器，规格10Kg，支承盘材料优质碳素结构钢。
定位销材料TO机架材料角钢或45号钢测量圆直径为φ60mm被测物体砂轮以内孔定位测量步骤(1)测量前计算机自动校正调零，消除温度和电源、电压所引起的信号漂移，消除机器本身引起的不平衡度。即把测量前的信号存入计算机，等待测量。
(2)把砂轮放在升降装置上后，油缸带动升降装置徐徐下降，把砂轮轻放在支承圆盘上，套装在定位销上。
(3)用定位装置将砂轮定心。
(4)传感器采集信号，通过放大电路，A/D转换器。接口电路输入计算机处理。显示被测砂轮的不平衡力距和角度。
(5)测量后，升降装置提起砂轮，更换砂轮等待下一次测量。
权利要求
1.一种静不平衡测量装置，包括机架1、三个拉压测力称重传感器6，水平支承盘5，定位销4，升降装置及与传感器连接的计算机数字处理系统，其特征在于在机架预定的测量圆周上固定三个传感器，机架上设置的定位销孔与测量圆心同心，支承盘套装在机架定位销上，其底面与三个传感器的圆球形触头相接触。
2.根据权利要求1所述的静不平衡测量装置，其特征在于定位销一段呈球体形状，其球面与机架定位销孔接触，球体中心线与传感器三个触点在同一水平面上，定位销另一端穿过支承盘。
全文摘要
本发明涉及测试计数装置，用于测量几何形状对称的扁平形物体的静不平衡度。它由三个传感器、计算机数字处理系统、支承盘、定位销及机架组成。将被测工件平放在支承盘上，由于支承盘底面与三个传感器的圆球形触头接触，传感器将采集的信号通过计算机数字处理系统，便直接瞬时显示出该工件的不平衡度。本发明结构简单，精度高，使用方便，制造成本低。
文档编号G01M1/14GK1072778SQ9110794
公开日1993年6月2日 申请日期1991年11月30日 优先权日1991年11月30日
发明者易吉庆 申请人:山东工程学院