W dziedzinie badań symulacyjnych nawigacji lotniczej i nawigacji inercyjnej dokładność obrotu obrotnicy jest podstawowym wskaźnikiem oceny poziomu precyzji sprzętu, przy czym dokładność obrotu pochylenia jest kluczowym źródłem błędów wpływających na symulację położenia geograficznego i wyniki kalibracji kąta. Wielu inżynierów często napotyka problemy, takie jak niespójne metody testowania i niejasne standardy przetwarzania danych podczas przeprowadzania samokontroli dokładności gramofonu. Artykuł ten, oparty na wspólnych specyfikacjach weryfikacyjnych w branży testów precyzyjnych, przedstawia kompletną i ustandaryzowaną metodę operacji eksperymentalnych w zakresie dokładności obrotu pochylenia gramofonu, jasno wyjaśniając wybór przyrządów testujących, proces testowania i logikę oceny błędów, dzięki czemu jest wygodny do bezpośredniego odniesienia się do tego i używania przez personel testujący na pierwszej linii oraz personel badawczo-rozwojowy sprzętu.

1.Cel testu:

Aby wykryć błąd pochylenia osi obrotu w określonej pozycji roboczej.

2.Instrumenty testowe:

Autokolimator fotoelektryczny (zwany dalej tubą optyczną) o rozdzielczości nie mniejszej niż 0,1";

Lustro płaskie;

Cyfrowa poziomica elektroniczna (zwana dalej poziomicą) o rozdzielczości nie mniejszej niż 0,2").

3. Warunki środowiska testowego

Temperatura otoczenia: 20±2℃;

Wilgotność względna: ≤70%;

Wymagania dotyczące izolacji wibracyjnej: Badany gramofon należy umieścić na fundamencie izolującym wibracje, w otoczeniu pozbawionym silnych wibracji i uderzeń.

4. Metody badań

4.1 Metoda 1 (metoda optyczna)

Błąd obrotu kąta pochylenia osi obrotu mierzony jest z wykorzystaniem zasady autokolimacji optycznej.

                           Rysunek 101-1

                        Rysunek 101-2

​

Zamontuj regulowane lustro płaskie na stole roboczym lub w miejscu, w którym ma być mierzony przedmiot obrabiany. Umieścić tubę optyczną i podstawę mierzonej osi na tym samym fundamencie. Dostosuj położenie tuby optycznej, aby początkowo wyrównać oś optyczną z osią przedmiotu obrabianego, jak pokazano na rysunku 101-1. Dodaj pryzmat pentagonalny podczas pomiaru osi pionowej, jak pokazano na rysunku 101-2.

Obróć mierzoną oś i wyreguluj powierzchnię zwierciadła tak, aby była prostopadła do osi (tzn. zminimalizowała zmianę przecięcia poprzecznego siatki tuby optycznej w ciągu jednego obrotu).

Zmierzona oś obraca się o jeden cykl w odstępach co 5°, a położenie kątowe mierzonej osi wynosi θ = i × 5°. i=1,…,72 . Zapisać odczyty tuby optycznej wzdłuż poziomej osi x w każdym odpowiednim położeniu kątowym mierzonej osi, oznaczone jako Wxi. Następnie obróć tubę optyczną o 90° wokół jej osi i zapisz odczyty tuby optycznej wzdłuż pionowej osi Y w każdym odpowiednim położeniu kątowym mierzonej osi, oznaczonym jako Wyi.

4.2 Metoda 2 (metoda poziomu)

Umieść dwie poziomice elektroniczne prostopadle do siebie lub umieść jedną poziomicę prostopadle do siebie dwukrotnie w określonym miejscu na stole roboczym, jak pokazano na rysunku 101-3. Zanotuj odczyty Wxi i Wyi poziomu elektronicznego w dwóch kierunkach współrzędnych pionowych w odpowiednich położeniach kątowych mierzonej osi, zgodnie z metodą 1.

Rysunek 101-3

5. Przetwarzanie danych i ocena wyników

5.1 Przetwarzanie danych

Zmierzone wartości Wxi i Wyi są funkcjami okresowymi położenia obrotowego mierzonego wału.

Metoda przetwarzania danych polega najpierw na rozszerzeniu zmierzonych wartości Wi i W do szeregu Fouriera, a następnie odjęciu błędu położenia zerowego świetlówki oraz składowej zerowej i pierwszej harmonicznej utworzonych przez nieprostopadły montaż zwierciadła płaskiego i osi obrotu w celu otrzymania dwóch prostokątnych składowych współrzędnych ΔWxi i Δ, które stanowią błąd obrotu kąta pochylenia. Następnie te dwa składniki łączy się w celu uzyskania Wi.

A. Analiza Fouriera

Rozwiń funkcje okresowe Wxi i Wyi w szereg Fouriera

We wzorze: i = 1, ..., 72;

k jest porządkiem harmonicznym;

Współczynniki Fouchégo dla wyrazów zerowego i pierwszego rzędu to axo , ayo i ax1, bx1, ay1, by1 w jednostkach (”).

B. Odlicz błędy instalacji

Odejmując od szeregu Fouriera składową zerową i pierwszą harmoniczną wynikającą z położenia zerowego tuby optycznej oraz nieprostopadłości zwierciadła płaskiego do osi, otrzymujemy dwie składowe ortogonalne błędu obrotu pochylenia: ΔWxi,ΔWyi.

C. Obliczanie kąta pochyleniaobrótbłąd:

5.2 Ocena wyników

Błąd obrotu kąta pochylenia wynosi 

Uwaga: ① Jeżeli wymagane są zmierzone wartości błędu obrotu kąta pochylenia w każdym punkcie próbkowania, należy zapoznać się z Załącznikiem A;

② Kąt pochylenia Dopuszcza się możliwość przeprowadzenia badania błędu obrotu metodą ciągnienia.