上海安亭解析精密离心机的半径动态

导读:精密离心机动态半径是影响其输出加速度精确度的主要因素。为获得精密离心机的动态半径变化规律及影响因素，基于外基准法采用高精度电容测微仪测试不同转速下的动态半径。

来源：未知发布日期：2019-12-04 11:58【大中小】

精密离心机主要用于标定高精确度加速度计、高精确度陀螺仪等惯性器件，其输出加速度精确度直接影响标定精确度。目前，国内外精密离心机输出加速度相对标准不确定度可达10–6量级。影响精密离心机不确定度的因素较多，包括工作半径、回转误差、转速稳定度等，工作半径的精确测量及补偿是研制高精确度精密离心机的难点。通常将工作半径分为静态半径和动态半径，静态半径为固定量，动态半径则为与转速有关的变化量。

当精密离心机转速变化时，转臂或转盘将发生变形并导致工作半径变化，理论分析与实测数据表明不同转速下工作半径变化可达10μm量级。以半径约为1m的精密离心机为例，动态半径改变10μm将导致加速度相对变化10ppm，这对于10–6等级的精密离心机而言不可忽略。动态半径多采用外基准测量法。为获取转盘式精密离心机动态半径变化规律，本文上海安亭科学仪器采用外基准测量法，利用高精确度电容测微仪对不同转速下的精密离心机动态半径开展测试，利用Matlab对测试数据进行整周期采样，结合频域分析法和线性拟合法获取动态半径的变化规律，为精密离心机工作半径修正及补偿提供依据。

1测量原理
电容位移传感器获得的数据是前端探头到转盘外圆的距离。理想的情况是在转速稳定时，测量的数据是一个直流信号，转速提高，转盘胀大，直流信号的值变小。实际获得的数据远不是这样，呈现出复杂的波形。初步分析可知，电容位移计得到的信号包含：转盘胀大(动态半径)、外圆的形状误差＋表面粗糙度、转盘径向晃动。温度也会导致转盘胀大，但是精密离心机的温度得到很好的控制，忽略温度影响。基于经验，做出如下的假定：
(a)盘胀大(动态半径)，是直流分量，理论上，其大小随着离心加速度线性增加；
(b)转盘外圆的形状误差＋表面粗糙度，可以产生宽频的信号；不随离心机转速而变；
(c)转盘径向晃动、离心机轴回转误差，因转盘自身的质量较大，在没有强的高频作用力存在的情况下，应该是低频信号。根据实测数据及以上假定，分析关转速下的动态半径，以及动态半径随转速的变化规律。

2结论
对测量的精密离心机动态半径数据进行了分析，获得了动态半径随加速度变化的规律，可用于精密离心机半径修正。获得了转盘的形状误差。还对去除转盘形状误差的其他误差项进行了初步分析。在210rpm以下，其他误差呈现“W”形，幅度也比较小，在更高转速下，其他误差幅值不再呈现“W”形，提示有其他因素进入，需进一步研究。实测的动态半径数据成分复杂，本文上海安亭科学仪器厂基于经验和对物理规律的认识，采取了合适的分析方法对数据进行分析，获得了动态半径、转盘形状误差等。分析方法可供相关测量参考。

下一篇：上海安亭浅析超重力离心机上一篇：上海安亭参加重庆全国高职高专校长联席会议

上海安亭解析精密离心机的半径动态

导读:精密离心机动态半径是影响其输出加速度精确度的主要因素。为获得精密离心机的动态半径变化规律及影响因素，基于外基准法采用高精度电容测微仪测试不同转速下的动态半径。

“推荐阅读”

相关企业动态

最新行业动态