Bảng tốc độ thử nghiệm hai trục là thiết bị chính xác quan trọng trong hàng không vũ trụ, điều hướng quán tính, sản xuất cao cấp và nghiên cứu cảm biến.Chức năng chính của chúng là cung cấp vị trí góc chính xác cao, tỷ lệ góc và tham chiếu chuyển động động động cho các tải như các thiết bị quán tính (ví dụ: gyroscopes, máy đo tốc độ), tìm kiếm và các pods optoelectronic, cho phép hiệu chuẩn, thử nghiệm,và đánh giá hiệu suấtVới sự đa dạng của các sản phẩm và công nghệ có sẵn trên thị trường, lựa chọn khoa học một bảng giá đáp ứng nhu cầu cụ thể trở thành một nhiệm vụ kỹ thuật hệ thống phức tạp.Bài viết này sẽ giải thích một cách có hệ thống các phương pháp lựa chọn và các cân nhắc kỹ thuật cho bảng tỷ lệ thử nghiệm hai trục, tập trung vào ba khía cạnh hiệu suất cốt lõi: độ chính xác, ổn định và phản ứng năng động, và kết hợp các tiêu chuẩn và thực tiễn kỹ thuật có liên quan.

1. Phân tích kích thước hiệu suất cốt lõi: Độ chính xác, ổn định và phản ứng năng động

Chọn bảng tốc độ thử nghiệm hai trục về cơ bản là một quá trình phù hợp chính xác các chỉ số hiệu suất cốt lõi của nó với các yêu cầu ứng dụng của bạn.Các chỉ số này có liên quan lẫn nhau và cùng nhau xác định khả năng kiểm tra cuối cùng của bảng lãi suất.

1.1 Hệ thống chính xác: Một sự xem xét toàn diện từ quan điểm tĩnh đến động

Độ chính xác là nền tảng của hiệu suất bảng lãi suất và cần phải được đánh giá từ cả hai quan điểm tĩnh và năng động.

Độ chính xác tĩnh chủ yếu đề cập đến độ chính xác vị trí và khả năng lặp lại. Độ chính xác vị trí là độ lệch tối đa giữa vị trí thực tế đạt được bởi bảng tỷ lệ và vị trí được chỉ định,thường được đo bằng giây cung (′′)Ví dụ, độ chính xác vị trí trục của một mô hình bảng tốc độ nhất định là ± 2 ", và trục pitch là ± 3 ".đo lường tính nhất quán của bảng tỷ lệ trở lại cùng một vị trí nhiều lần, ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của thử nghiệm; bảng tốc độ hiệu suất cao có thể đạt được độ chính xác trong vòng 1 ".

Độ chính xác động đề cập đến hiệu suất chính xác của bảng tỷ lệ dưới chuyển động liên tục, với sự ổn định tỷ lệ là chỉ số cốt lõi.Nó đại diện cho mức độ biến động trong tốc độ đầu ra thực tế của bảng tỷ lệ dưới một lệnh tốc độ liên tục, thường được đo bằng lỗi tương đối (ví dụ, 5 × 10−5 ) Sự ổn định ở tốc độ thấp (ví dụ, 0,001 ° / s) đặc biệt quan trọng để mô phỏng chuyển động cực kỳ chậm hoặc tiến hành các thử nghiệm độ phân giải cao.

1.2 Sự ổn định: Nền tảng để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy lâu dài

Tính ổn định xác định khả năng của bảng tốc độ để duy trì hiệu suất trong quá trình hoạt động lâu dài hoặc trong môi trường phức tạp, và nó dựa trên thiết kế cơ học chính xác và quản lý nhiệt.

Sự ổn định cơ học: lõi nằm trong cấu trúc hệ thống trục. Bảng tốc độ chính xác cao thông thường áp dụng cấu trúc kiểu "U-T" (hình U bên ngoài, hình T bên trong).Thiết kế này có những lợi thế như độ cứng caoThứ hai, khả năng chịu tải phải được lựa chọn dựa trên trọng lượng tối đa và kích thước của tải được đo (ví dụ:một phạm vi chung là đường kính bàn từ Φ320mm đến Φ600mm) , với một phạm vi an toàn đủ.

Sự ổn định nhiệt và chống can thiệp: Sự thay đổi nhiệt độ gây ra sự mở rộng nhiệt của các cấu trúc cơ khí, giới thiệu lỗi.thiết kế điều khiển nhiệt của bảng tỷ lệ nên được xem xét , hoặc một mô hình với một buồng điều khiển nhiệt độ tích hợp nên được chọn để cung cấp một môi trường thử nghiệm ổn định cho tải.Kháng rung của thiết bị cũng là một khía cạnh quan trọng của sự ổn định môi trường.

1.3 Phản ứng động: Một đặc điểm chính của khả năng điều khiển chuyển động

Chỉ số phản ứng động đo khả năng của bảng tốc độ để thực hiện các lệnh chuyển động nhanh và phức tạp.

Phạm vi tốc độ và gia tốc: Tốc độ góc tối đa và gia tốc góc tối đa xác định giới hạn chuyển động của bảng tốc độ.một số bảng tốc độ có tốc độ tối đa dao động từ ± 500°/s đến ± 800°/s và gia tốc tối đa dao động từ 200°/s2 đến 360°/s2 Khi chọn bảng tốc độ, đảm bảo rằng nó bao gồm phong bì chuyển động tối đa được yêu cầu bởi đường viền thử nghiệm.

Đặc điểm phản ứng động đề cập đến tốc độ và độ chính xác mà bảng tốc độ tuân theo các lệnh điều khiển, liên quan đến băng thông và thời gian phản hồi của hệ thống điều khiển servo.Khả năng phản ứng động cao là điều cần thiết cho các kịch bản thử nghiệm đòi hỏi phải mô phỏng các động tác nhanh hoặc rung động góc (swing)..

Để dễ dàng so sánh, bảng dưới đây tóm tắt các phạm vi tham số hiệu suất cốt lõi của bảng tốc độ thử nghiệm hai trục điển hình:

Bảng 1: Phạm vi thông thường của các thông số hiệu suất cốt lõi cho bảng tốc độ thử nghiệm hai trục

2Quá trình lựa chọn: Từ xác định yêu cầu đến kết hợp công nghệ

Lựa chọn khoa học nên theo một quy trình có hệ thống để đảm bảo rằng các đặc điểm kỹ thuật phục vụ các ứng dụng thực tế.

1.Định nghĩa rõ ràng các yêu cầu và tiêu chuẩn thử nghiệm: Đây là điểm khởi đầu cho việc lựa chọn.các thông số vật lý (kích thước), trọng lượng), các mục tiêu thử nghiệm (định chuẩn, thử nghiệm chức năng, thử nghiệm tuổi thọ) và các tiêu chuẩn thử nghiệm hoặc thông số kỹ thuật phải được tuân thủ phải được xác định rõ ràng.trong các lĩnh vực tiêu chuẩn cao như hàng không vũ trụ, GJB 2426A-2015 "Phương pháp thử nghiệm cho các máy quay sợi quang là một tài liệu hướng dẫn cung cấp các quy định thống nhất về hiệu suất, khả năng thích nghi với môi trường,và thử nghiệm các phương pháp của kính quay sợi quang Định nghĩa rõ ràng các tiêu chuẩn là nền tảng cho tất cả các cuộc đàm phán và chấp nhận các thông số kỹ thuật tiếp theo.

2. Xác định số lượng các chỉ số hiệu suất cốt lõi: Dựa trên các yêu cầu của bước đầu tiên, các yêu cầu về độ chính xác, ổn định và phản ứng năng động được xác định thành các chỉ số số.nếu một loại hình nhất định của gyroscope sợi quang cần được hiệu chỉnh, dựa trên các yêu cầu thử nghiệm cho ngưỡng và yếu tố mở rộng sai lầm phi tuyến tính của nó, có thể suy luận rằng bảng tốc độ cần một tốc độ tối thiểu là 0,001 ° / s và sự ổn định tốc độ là 1 × 10−5.

3Đánh giá các hệ thống phụ trợ và giao diện:

Vòng trượt: được sử dụng để cung cấp điện và truyền tín hiệu cho tải trên bảng tốc độ. Số lượng vòng (chẳng hạn như 55 vòng hoặc 60 vòng) phải đáp ứng nhu cầu của tất cả các kênh điện và tín hiệu.

Kiểm soát & Phần mềm: Bảng giá hiện đại được trang bị hệ thống đo lường và kiểm soát được điều khiển bằng máy tính.Phần mềm nên được đánh giá để xác định liệu nó có hỗ trợ các chế độ điều khiển cần thiết (vị trí, tốc độ, swing), tính linh hoạt lập trình, chức năng thu thập và phân tích dữ liệu, và liệu các giao diện bên ngoài (như RS422) có tương thích với các hệ thống thử nghiệm hiện có hay không.

4.Xem xét toàn diện và nghiên cứu nhà cung cấp: Trong khi đáp ứng các chỉ số hiệu suất chính, cân nhắc chi phí, thời gian giao hàng, dịch vụ sau bán hàng và khả năng hỗ trợ kỹ thuật.Ưu tiên các nhà cung cấp với các nghiên cứu trường hợp rộng rãi và danh tiếng mạnh mẽ trong lĩnh vực ứng dụng mục tiêu (e(ví dụ, thử nghiệm điều hướng quán tính).

3. Tập trung chọn lựa theo kịch bản ứng dụng

Các ứng dụng thử nghiệm khác nhau có thể tập trung khác nhau vào ba chỉ số hiệu suất cốt lõi.

Chuẩn đoán và thử nghiệm thiết bị quán tính: Đây là ứng dụng cổ điển nhất của bảng tốc độ hai trục.bởi vì các thông số quan trọng như ngưỡng của gyroscope, yếu tố mở rộng quy mô và tính tuyến tính cực kỳ nhạy cảm với độ chính xác của tham chiếu đầu vào.

Mô phỏng và thử nghiệm hệ thống định vị quán tính: tập trung vào phản ứng động và phạm vi chuyển động.Bảng tốc độ cần phải có thể mô phỏng các chuyển động góc khác nhau của một máy bay hoặc phương tiện (lật tốc độ caoĐồng thời, khả năng kết hợp vị trí đa trục cũng được sử dụng để mô phỏng những thay đổi thái độ phức tạp.

Kiểm tra thiết bị theo dõi quang điện: Một sự cân bằng giữa phản ứng động và ổn định ở tốc độ thấp là cần thiết.Bảng tốc độ cần mô phỏng chuyển động quét đường ngắm trơn tru (yêu cầu sự ổn định cao) và thu thập và theo dõi mục tiêu nhanh chóng (yêu cầu phản ứng năng động cao).

Đối với các thử nghiệm liên quan đến thử nghiệm môi trường: Nếu hiệu chuẩn và thử nghiệm phải được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ khác nhau,Một mô hình bảng tốc độ có thể được tích hợp cấu trúc với buồng điều khiển nhiệt độ phải được chọn, hoặc một bảng tốc độ hai trục tích hợp với buồng điều khiển nhiệt độ có thể được chọn trực tiếp để đảm bảo độ tin cậy của tiêu chuẩn thử nghiệm trong điều kiện thay đổi nhiệt độ.

4- Tích hợp hệ thống và các cân nhắc trong tương lai

Chọn bảng tỷ lệ không chỉ là lựa chọn một thiết bị độc lập, mà còn là lập kế hoạch một hệ thống con thử nghiệm.cách ly rung), hệ thống thu thập dữ liệu và phần mềm điều khiển trung tâm nên được xem xét.nên chú ý đến việc liệu bảng tỷ lệ có tiềm năng mở rộng mô-đun (e(ví dụ, nâng cấp trong tương lai sang một hệ thống ba trục) và các chức năng thông minh (ví dụ: điều khiển thích nghi dựa trên mô hình, hỗ trợ bảo trì dự đoán).

Tóm lại, selecting a dual-axis test rate table is a systematic project guided by standards and specifications (such as GJB 5878-2006 General Specification for Dual-Axis Test Rate Tables and GJB 1801-1993 Main Performance Test Methods for Inertial Technology Testing Equipment ) , với độ chính xác như xương sống của nó, sự ổn định như củng cố của nó, và phản ứng năng động như lõi của nó. Only by translating clear application requirements into specific technical indicators through a scientific process and accurately matching them with reliable products can one ultimately invest in a powerful testing tool that can serve scientific research and production tasks stably and accurately over the long term.