高精度精密离心机静态半径测量方法与应用

静态半径测量是精密离心机研制的关键技术之一。针对现有反算法测量静态半径的不足,提出一种改进的测量方法。该方法是基于加速度计重力场下的一次静态模型方程,通过精密离心机上2次反算补偿了不可测的加速度计安装俯仰失准角、加速度计及测量仪器的偏差对测量结果的影响,进一步提高了测量准确度。利用修正的加速度载荷模型推导出新的静态半径测量模型,构建了测量系统并给出了详细的测量步骤。归纳了静态半径的测量不确定度来源和传播规律,并建立了相应的不确定度评定模型。最后,利用该测量系统对加速度相对标准不确定度为10-5量级的精密离心机静态半径进行了实测,测量不确定度约为3.9×10-6。所提出的测量方法可以为10-5或10-6量级的高精度精密离心机静态半径测量提供技术支撑。

加速度计标定中静态半径误差项的消除技术

基于离心机对线加速度计进行标定时,首先需确定加速度计有效质量中心到离心机旋转中心的距离,即静态半径。目前相关的确定方法较为繁琐,实际中难以操作。提出一种直接消除双离心机静态半径误差的测试分析方法,该方法基于加速度计在双离心机上测试标定时在正向输入和反向输入条件下其安装位置误差的对称性,将安装位置误差项引入加速度计的静态模型方程中。通过对模型方程的处理,消除了结果数据中的安装误差项,获得了不含安装误差项的加速度计标度因数计算方法,并且基于所获得的标度因数,可以计算获得安装位置误差值。对比测试验证结果表明,同个加速度计在正常安装((35)R/R_1约0.37%)和人为增大安装位置误差((35)R/R_1约5.22%)的情况下,经过消除安装位置误差项的处理,所获得的标度因数仅相差约0.036%,证明了该方法的有效性。该方法有效消除了安装位置误差对标度因数的影响,提高了标定精度,同时简化了加速度计的标定步骤。

加速度计序贯式测试方法研究

介绍了加速度计在离心机上的序贯式测试方法。通过加速度计在离心机上一次安装即可实现加速度计 1g重力场标定、离心机静态半径测试和加速度计全量程试验。