【精品】(完成版)质心测量方案报告.doc

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1、《振动筛偏心块质心位置测量》——测量方案报告系别：机电工程系专业：测控技术与仪器班级：082911小组：第五组指导老师：王平周先辉引言在机械工程领域，质心测量是一个应用十分广泛的测量项目，如通用汽车的动力总成、汽车总装质心高度的测量，装甲车辆和车体上武器系统的质心分布，火箭、飞机等各类飞行器的质心测量，振动筛偏心块质心位置测量等，都属于质心测量的范畴。根据测量原理的不同，质量质心测量方法通常分为三类：悬挂法、复摆测量法和质量反应法。悬挂法是利用自由悬挂时质心必然通过悬挂点垂直面的原理来确定质心位置

2、的方法，该方法只适用于小型设备II精度不高；复摆测量法是利用复摆摆动原理进行测量的方法，通过两次不同摆幅的摆动测量计算出高度方向质心坐标，该方法只能进行装备高度方向的质心坐标测量，且试验过程复杂，试验操作步骤多，误差影响环节较多，安全性较差；质量反应法是利用力矩平衡的原理进行质心测量的方法，该方法试验过程相对简单，普及率较高。三点支撑法是质量反应法的一种，是目前应用比较广泛的一种质心测量方法，它通过3个称重传感器支承测试台，通过力矩平衡原理可同时对弹丸的质量、质心和偏心进行测量。该方法结构简单，测

3、量方便，测量效率、测量精度高，本次实训同样采用三点支撑法来测量振动筛偏心块质心位置。1三点支承法测量原理3个称重传感器支承点以及偏心块在测试平台上的投影如图1所示，建立坐标系（坐标原点为测试平台屮心）。3个传感器支承点的坐标位置如图，分别为山（西y］）,_（_）〜），3（3，『3）q偏心块质心在oxy中的投影坐标为°（亠，儿）o偏心块偏心块工作台力传感器花力传感器込图2：主视图(1)测质量根据传感器测得的值可得弹体的重量为：m=g//S/8①式屮：““—传感器值除去测试台重量的净值；g——重力加速

4、度。(2)x向质心位置测量装置在oxy平面中，根据力矩平衡原理得：兀二(用1+/；花+広花)/G(3)y向质心位置测量装置在oxy平面中，根据力矩平衡得:儿一/G2测试系统设计系统结构图:2.1压力传感器电路设计2.1.1称重传感器介绍称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器茵先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对止确选用称重传感器至关重耍，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法

5、上，新旧国标有质的差异。分类：称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类，以电阻应变式使用最广。电阻应变式传感器利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上，弹性元件受力变形吋，其上的应变片随之变形，并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。电阻应变式传感器的称量范围为

6、300g至数千kg,计量准确度达1/1000-1/10000,结构较简单，可靠性较好。大部分电子衡器均使用此传感器。2.1.2称重传感器选择偏心块的质量在100kg左右，工作台设计重量为50kg,共重150kgo设计中共使用三个称重传感器，每个传感器载重约为50kgo由此可选用电阻式传感器型号ZEMICL6E-80KG重星O.Kkg)IS度要求1(%)不重复性1——%F.S)滞后1——(%F.S)密封等级P输出信号模拟型(mWV)输出电阴1—KQ)适用范围h准确度等级1逞度次移m1(%FS)或m(

7、%F.S)安全过载fl(%F.S)1(%F.S)电谊电压1(V)工作逞度；1CC)绝缘电阴1(MQ)讓定容星

8、ls>ss(t)非贱性1%F.S)灵敏度温度系数1——(%rc)零点逞度系数1——%rc)输入电阴

9、1—(Q)推荐滋励电压1―(V)重复性

10、1——(%F.S)测量范围j1―kg)称量范围80—(kg)灵敏度1——MV/V)零点输出

11、1试用范围1过载能力fj藉度等级12.2数据采集及分析2.2.1数据采集数据釆集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上

12、位机中进行分析、处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCIExpress>火线(1394)、PCMCIA、ISA、CompactFlash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。2.2.1数据处理电压信号经数据采集卡，进行A/D转换，再将所测数据经过串口送入上位机(计算机)。用计算机对接收数据转换可得到三个