石英摆式加速度计综合性能测试装置的制作方法

本技术涉及工业自动化，尤其是涉及基于小型温控加热装置的石英摆式加速度计综合性能测试装置。

背景技术：

1、石英摆式加速度计在生产过程中，需要对每只加速度计的精度、稳定性、温度响应模型等参数进行测算，以依据性能的优劣对加速度计进行筛选，测试过程需依赖于高精度的专用自动化测试设备。

2、目前常用的测试设备采用手动多齿分度台进行角度定位，测试过程需要试验人员全程参与，自动化程度较低；温度控制部分选用成品高低温温箱，成品高低温温箱的控温精度较低、温箱体积较大且不易操作。

技术实现思路

1、本实用新型的第一个目的在于提供一种测试精度高、使用寿命长、可靠性高、自动化程度高的石英摆式加速度计综合性能测试装置，用以解决加速度计生产过程中各性能参数的标定需求。

2、本实用新型的第二个目的在于提供一种小型温控加热装置，为加速度计综合性能测试装置提供高温状态的恒温测试环境。

3、本实用新型的第一个目的是这样实现的：

4、一种石英摆式加速度计综合性能测试装置，包括高精度程控多齿分度台、过渡板、加速度计安装工装、大理石平台、小型温控加热装置和数据采集及解算装置，在大理石平台的底部设有平台底座并通过平台底座自带的调节螺母将理石平台的台面调至水平，高精度程控多齿分度头用紧固螺栓紧固安装在大理石平台台面上的左侧，在高精度程控多齿分度头的顶部设有多齿分度台手动螺母，在高精度程控多齿分度头右侧壁的齿盘台面上设有过渡板，在过渡板的右侧壁上设有加速度计安装工装，在过渡板的底部设有用以放置加速度计的电源线及信号线的导线槽，加速度计安装工装为正六面体，在加速度计安装工装上设有4n个加速度计安装孔位（n为偶数，且4≤n≤20），在每个加速度计安装孔位上设有对加速度计采用两种方式进行安装的门态安装孔位与摆态安装孔位；数据采集及解算装置为工控机柜，在数据采集及解算装置内设有高精度数字万用表、加速度计采样电路板、主控电脑；小型温控加热装置安装在大理石平台台面上的右侧，加速度计安装工装向右伸入到小型温控加热装置中，小型温控加热装置通过线缆与数据采集及解算装置连接。

5、进一步地，高精度程控多齿分度头的安装方式为卧式，定位精度优于0.5″，定位重复性精度优于0.06″。

6、进一步地，过渡板为隔热的环氧树脂材料。

7、进一步地，在加速度计安装工装的顶板、底板、前板、后板上各设有n个加速度计安装孔位，且每块板上的n个加速度计安装孔位呈矩形或正方形分布。

8、在加速度计安装工装的每个加速度计安装孔位后面设有第一温度传感器。

9、在加速度计安装工装的顶板、底板、前板、后板上均设有内加热片，在内加热片上设有第二温度传感器。

10、本实用新型的第二个目的是这样实现的：

11、一种小型温控加热装置，包括保温罩、安装支架、控制电路板、温度传感器、温循风扇和内层及外层加热片，安装支架固定在大理石平台台面上的右侧，保温罩设在安装支架的左侧壁上，控制电路板设在安装支架的右侧壁上；保温罩由为外层筒壁和内层筒壁构成的筒状双层结构，在外层筒壁和内层筒壁之间、内层筒壁的外侧壁上设有套住内层筒壁的外加热片，在外加热片的侧壁上设有第三温度传感器和在内层筒壁的保温罩腔体内部的筒底中间设有温循风扇，温度传感器、外加热片、温循风扇分别通过线缆与数据采集及解算装置连接。

12、保温罩的内层筒壁为导热系数高的纯铜材质，厚度为1mm，保温罩5的外层筒壁为导热系数低的铸铝结构，厚度为5mm，内薄外厚的结构有利于外层加热片产生的热量向内传导。

13、本实用新型的加热部位分为内外两层，外层加热部位的外加热片粘贴于保温罩的外层筒壁和内层筒壁之间的夹层内部，是产生热量的主体部位；内层加热部位的内加热片粘贴于加速度计安装工装上，此部位的加热片输出功率较低，用于细微调节温度的控制精度。温循风扇安装在保温罩腔体内部的筒底部位，可搅动保温罩腔体内部空气形成循环，防止局部温度过高或过低现象的出现，保证温度均匀度。

14、本实用新型可对加速度计的偏值、标度因数、二阶非线性系数、输入轴安装误差这些参数进行测算；各加速度计经短期或长期的测试的数据积累后，可对加速度计的短期重复性、长期重复性等参数进行解算。

15、本实用新型采用高精度程控多齿分度台进行角度位置的定位，采用小型温控装置对整个加速度计测试装置进行温度控制。本实用新型可提供室温至高温（最高温为75℃）的恒温及变温试验环境，通过0°、90°、180°、270°四点翻滚测试、短期稳定性及长期稳定性测试、温度模型测试等试验项目对加速度计的各性能参数进行标定，从而对加速度计的综合性能进行评定。本实用新型最多能同时对48只加速度计进行测试，也能只对部分加速度计进行单独测试。整个测试过程为全自动测试，无需人员对测试过程进行干预，有效提高测试效率和测试精度。

16、因此，本实用新型具有以下优点：

17、1、测试精度高：本实用新型采用加速度计采样电路板上的高精度采样电阻对加速度计输出进行采样；并用高精度数字万用表对采样值进行ad转换；选用的高精度程控多齿分度台位置重复精度可满足≤0.06″的精度指标；因此，本实用新型对加速度计各参数的测试精度可达小数点后第6位；

18、2、控温精度高：小型温控加热装置的温度传感器为高精度的pt1000温敏电阻，能保证温度测量及控制的准确性，并配有温循风扇，能保证温度均匀度的精度；

19、3、小型化：本实用新型的核心测试单元为高精度程控多齿分度台及小型温控加热装置，这两部分的体积均较小，特别是小型温控加热装置，可方便地对加速度计进行拆装操作，提高了加速度计的测试效率；

20、4、小型温控加热装置能提供室温至75℃的恒温试验环境，能对石英加速度计的偏值、标度因数、二阶非线性系数、输入轴安装误差、短期重复性、长期重复性、温度模型等参数进行测算；

21、5、测试过程为自动化测试，减少了人员干预，保证了测试精度。

22、本实用新型适用于加速度计各性能参数的综合测试。

技术特征：

1.一种石英摆式加速度计综合性能测试装置，其特征在于：包括高精度程控多齿分度台、过渡板、加速度计安装工装、大理石平台、小型温控加热装置和数据采集及解算装置，在大理石平台的底部设有平台底座并通过平台底座自带的调节螺母将理石平台的台面调至水平，高精度程控多齿分度头用紧固螺栓紧固安装在大理石平台台面上的左侧，在高精度程控多齿分度头的顶部设有多齿分度台手动螺母，在高精度程控多齿分度头右侧壁的齿盘台面上设有过渡板，在过渡板的右侧壁上设有加速度计安装工装，在过渡板的底部设有用以放置加速度计的电源线及信号线的导线槽，加速度计安装工装为正六面体，在加速度计安装工装上设有4n个加速度计安装孔位，n为偶数，且4≤n≤20，在每个加速度计安装孔位上设有对加速度计采用两种方式进行安装的门态安装孔位与摆态安装孔位；数据采集及解算装置为工控机柜，在数据采集及解算装置内设有高精度数字万用表、加速度计采样电路板、主控电脑；小型温控加热装置安装在大理石平台台面上的右侧，加速度计安装工装向右伸入到小型温控加热装置中，小型温控加热装置通过线缆与数据采集及解算装置连接。

2.根据权利要求1所述的石英摆式加速度计综合性能测试装置，其特征在于：高精度程控多齿分度头的安装方式为卧式，定位精度优于0.5″，定位重复性精度优于0.06″。

3.根据权利要求1所述的石英摆式加速度计综合性能测试装置，其特征在于：在加速度计安装工装的顶板、底板、前板、后板上各设有n个加速度计安装孔位，且每块板上的n个加速度计安装孔位呈矩形或正方形分布。

4.根据权利要求1所述的石英摆式加速度计综合性能测试装置，其特征在于：在加速度计安装工装的每个加速度计安装孔位后面设有第一温度传感器。

5.根据权利要求4所述的石英摆式加速度计综合性能测试装置，其特征在于：在加速度计安装工装的顶板、底板、前板、后板上均设有内加热片，在内加热片上设有第二温度传感器。

技术总结
本技术公开了一种石英摆式加速度计综合性能测试装置，综合性能测试装置包括高精度程控多齿分度台、过渡板、加速度计安装工装、大理石平台、小型温控加热装置和数据采集及解算装置，小型温控加热装置包括保温罩、安装支架、控制电路板、温度传感器、温循风扇和内层及外层加热片。本技术的小型温控加热装置可提供室温至75℃的恒温试验环境，可对石英加速度计的偏值、标度因数、二阶非线性系数、输入轴安装误差、短期重复性、长期重复性、温度模型等参数进行测算。本技术的测试过程为自动化测试，减少了人员干预，保证了测试精度，具有测试精度高、自动化程度高、控温精度高及小巧方便等优点。

技术研发人员：徐小宗,林兴颜,王星星,袁仁昆,巢林,周小全,吴海红
受保护的技术使用者：中船九江精达科技股份有限公司
技术研发日：20221104
技术公布日：2024/1/12