Trong các lĩnh vực thử nghiệm mô phỏng điều hướng quán tính và hàng không vũ trụ, độ chính xác khi quay của bàn xoay là chỉ số cốt lõi để đánh giá mức độ chính xác của thiết bị, trong đó độ chính xác của xoay nghiêng là nguyên nhân chính gây ra lỗi ảnh hưởng đến kết quả mô phỏng tư thế và hiệu chỉnh góc. Nhiều kỹ sư thường gặp phải các vấn đề như phương pháp thử nghiệm không nhất quán và tiêu chuẩn xử lý dữ liệu không rõ ràng khi tiến hành tự kiểm tra độ chính xác của bàn xoay. Bài viết này, dựa trên các thông số xác minh phổ biến trong ngành kiểm tra độ chính xác, cung cấp một phương pháp vận hành thử nghiệm hoàn chỉnh và tiêu chuẩn hóa cho độ chính xác của góc quay nghiêng của bàn xoay, giải thích rõ ràng về việc lựa chọn dụng cụ kiểm tra, quy trình kiểm tra và logic đánh giá lỗi, giúp nhân viên R&D thiết bị và kiểm tra tuyến đầu có thể trực tiếp tham khảo và sử dụng một cách thuận tiện.

1.Mục tiêu thử nghiệm:

Để phát hiện lỗi nghiêng của trục quay ở vị trí làm việc xác định.

2.Dụng cụ kiểm tra:

Máy chuẩn trực quang điện (sau đây gọi là ống quang), độ phân giải không nhỏ hơn 0,1";

Gương phẳng;

Cân bằng điện tử kỹ thuật số (sau đây gọi tắt là cân bằng), độ phân giải không nhỏ hơn 0,2”).

3. Điều kiện môi trường thử nghiệm

Nhiệt độ môi trường: 20±2oC;

Độ ẩm tương đối: ≤70%;

Yêu cầu cách ly rung: Bàn xoay được thử nghiệm phải được đặt trên nền cách ly rung, không có rung động hoặc tác động nghiêm trọng ở khu vực xung quanh.

4. Phương pháp kiểm tra

4.1 Phương pháp 1 (Phương pháp quang học)

Sai số góc nghiêng của trục quay được đo bằng nguyên lý tự chuẩn trực quang học.

                           Hình 101-1

                        Hình 101-2

​

Lắp đặt một gương phẳng có thể điều chỉnh được trên bàn làm việc hoặc tại vị trí cần đo phôi. Đặt ống quang và đế của trục đo trên cùng một đế. Điều chỉnh vị trí của ống quang để ban đầu căn chỉnh trục quang với trục của phôi, như trong Hình 101-1. Thêm lăng kính năm mặt khi đo trục thẳng đứng, như trong Hình 101-2.

Xoay trục đang được đo và điều chỉnh bề mặt gương vuông góc với trục (tức là giảm thiểu sự thay đổi về giao điểm chéo của tâm ngắm ống quang trong một vòng quay).

Trục đo quay một chu kỳ với các khoảng 5° và vị trí góc của trục đo là θ = i × 5°. i=1,…,72 . Ghi lại số chỉ của ống quang dọc theo trục X nằm ngang tại mỗi vị trí góc tương ứng của trục đo, ký hiệu là Wxi. Sau đó xoay ống quang 90° quanh trục của nó và ghi lại số đọc của ống quang dọc theo trục Y thẳng đứng tại mỗi vị trí góc tương ứng của trục đo, ký hiệu là Wyi.

4.2 Phương pháp 2 (Phương pháp cấp độ)

Đặt hai thước đo điện tử vuông góc với nhau hoặc đặt một thước cân bằng vuông góc với nhau hai lần tại một vị trí nhất định trên bàn làm việc, như trong Hình 101-3. Ghi lại số đọc Wxi và Wyi của thước đo điện tử theo hai hướng tọa độ thẳng đứng tại các vị trí góc tương ứng của trục được đo, theo Phương pháp 1.

Hình 101-3

5. Xử lý dữ liệu và đánh giá kết quả

5.1 Xử lý dữ liệu

Các giá trị đo được Wxi và Wyi là các hàm tuần hoàn của vị trí quay của trục được đo.

Phương pháp xử lý dữ liệu trước tiên là mở rộng các giá trị đo được Wi và W thành chuỗi Fourier, sau đó trừ đi sai số vị trí 0 của ống đèn và các thành phần hài 0 và 1 được hình thành do lắp đặt gương phẳng và trục quay không vuông góc để thu được hai thành phần tọa độ hình chữ nhật ΔWxi và Δ, là sai số xoay góc nghiêng. Hai thành phần này sau đó được kết hợp để thu được Wi.

Một. Phân tích Fourier

Khai triển hàm tuần hoàn Wxi và Wyi thành chuỗi Fourier

Trong công thức: i = 1, ..., 72;

k là bậc điều hòa;

Các hệ số Fouché cho các số hạng bậc 0 và bậc nhất là axo , ayo và ax1, bx1, ay1, by1 , tính theo đơn vị (”).

b. Trừ lỗi cài đặt

Trừ các thành phần hài thứ 0 và thứ nhất gây ra bởi vị trí 0 của ống quang và tính không vuông góc của gương phẳng với trục khỏi chuỗi Fourier mang lại hai thành phần trực giao của sai số quay nghiêng: ΔWxi,ΔWyi.

c. Tính toán góc nghiêngsự xoay vònglỗi:

5.2 Đánh giá kết quả

Lỗi xoay góc nghiêng là 

Lưu ý: ① Nếu cần có các giá trị đo được của sai số góc quay góc nghiêng tại mỗi điểm lấy mẫu, vui lòng tham khảo Phụ lục A;

② Góc nghiêng phép thử sai số quay được phép tiến hành bằng phương pháp vẽ.