[发明专利]一种转轴水平度的测量方法

说明书

本发明实施例公开了一种转轴水平度的测量方法，包括将设于光管支架上的光管的轴线与转轴的轴线对齐，转轴朝向光管一侧的端部安装有朝向光管设置的平面镜；转动转轴，记录每转动预设转动角度的光管读数，基于傅里叶变换，计算转轴的真实轴线与光管轴线之间的第一夹角；将液面镜和棱镜支架放置在地基上，棱镜支架上安装直角转向棱镜，液面镜位于直角转向棱镜的正下方，以建立光管和液面镜之间的关系，使光管轴线和液面镜法线垂直；移走棱镜支架和直角转向棱镜，转动转轴，再次记录每转动预设转动角度的光管读数，并基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第二夹角；基于第一夹角和第二夹角，确定转轴的真实轴线的水平度。

技术领域

本发明涉及转轴测量技术领域，特别是一种转轴水平度的测量方法。

背景技术

随着惯性器件精度的不断提高，对惯性测试设备的精度要求也越来越高。转台作为加速度计测试的主要设备，其转轴的水平基准精度会影响加速度计的标定精度，对转轴的水平基准进行测试标定非常有必要。转轴轴线在转动的过程中，其方位会不断变化，固定面的水平度对应的只是某一角位置处的轴线水平度，不能代表其余方位的轴线水平度。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种转轴水平度的测量方法，基于傅里叶变换，引出真实轴线，建立水平基准，确定真实轴线与水平基准的关系，测得转轴真实轴线水平度。

本发明实施例提供一种转轴水平度的测量方法，包括：

将设于光管支架上的光管的轴线与转轴的轴线对齐，其中，所述转轴朝向所述光管一侧的端部安装有朝向所述光管设置的平面镜；

转动转轴，记录每转动预设转动角度的光管读数，并基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第一夹角；

将液面镜和棱镜支架放置在地基上，所述棱镜支架上安装直角转向棱镜，所述液面镜位于所述直角转向棱镜的正下方，以使所述光管发出的光经所述直角转向棱镜反射至所述液面镜，并沿原路返回，以建立所述光管和所述液面镜之间的关系，并通过调节所述直接转向棱镜和所述光管，使所述光管轴线和所述液面镜法线垂直；

移走所述棱镜支架和所述直角转向棱镜，转动所述转轴，再次记录每转动所述预设转动角度的光管读数，并基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第二夹角；

基于所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述转轴的真实轴线的水平度。

在本发明的一些实施例中，所述预设转动角度为5度、10度、15度或20度中的任一个。

在本发明的一些实施例中，每间隔10度，记录一次光管的Y读数为W_yi，共计记录36个位置；

所述基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第一夹角，包括：通过傅里叶变换将其展开为：

其中，i＝1,2...36；k为谐波系数；a_y0为零次项误差；a_yk和b_yk为k次项误差系数；

a_y0按下式计算：

a_y0/2为所述转轴的真实轴线与所述光管的轴线之间的第一夹角，所述转轴的回转轴线平均线为真实轴线。

在本发明的一些实施例中，所述再次记录每转动所述预设转动角度的光管读数，并基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第二夹角，包括：

转动所述转轴一周，每转动10度，记录一次光管的Y读数为W_y'_i，共计记录36个位置，计算零次项误差a'_y0如下：