质心测量装置及测量方法与流程

本技术属于质心测量加工，尤其涉及一种质心测量装置及测量方法。

背景技术：

1、质心测量设备是一种用于测量物体重心位置的设备，它主要应用于工程学和物理学领域，用于确定物体在三维空间中的重心位置；质心测量常作为航天航空领域产品广泛技术指标要求。

2、现有技术中的质心测量设备通常为大型设备，用于大型物体的质心测量作业；并且质心测量设备通常使用加速度传感器、陀螺仪、惯性导航系统等传感器来捕捉和分析物体的运动状态，以实时监测物体的加速度、角速度等数据，从而计算出物体的重心位置。

3、但是，对于一些小型物体的质心测量作业，若使用上述传统的质心测量设备，测量成本太高，并且测量过程十分复杂，测量作业效率低下，无法满足快捷、高精度测量小型物体质心的任务。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本技术提供了一种质心测量装置及测量方法，通过调节平衡调节组件以使带有待测量物的底盘保持平衡，同时通过位移传感器检测平衡调节组件的调节量，简化了测量装置的结构，适用于外形不规则的小型待测量物，降低了测量成本；并且基于平衡调节组件的调节量与待测量物的质量以计算求得待测量物的质心位置数据，提高了测量作业效率。

2、一方面，本技术提供一种质心测量装置，包括：

3、底座，所述底座上设有至少二支撑件，二所述支撑件沿所述底座的宽度方向相对设置；

4、底盘，所述底盘的中轴线上设有至少二支点件，二所述支点件分别对应位于二所述支撑件远离所述底座的一端，二所述支点件与二所述支撑件配合用于使所述底盘架设于所述底座上；

5、水平标尺，所述水平标尺设于所述底座的一端，以用于根据所述水平标尺调整所述底盘相对于所述底座平行；

6、定位件，所述定位件设于所述底盘上，所述定位件包括定位端面，所述定位端面用于抵接待测量物的一端，以限制所述待测量物在所述底盘上的放置位置；

7、压力传感器，所述压力传感器设于所述底盘上并与控制中心电性连接，通过所述压力传感器测量出所述待测量物的质量g；

8、平衡调节组件，所述平衡调节组件设于所述底盘上，所述待测量物放置于所述底盘上后，所述平衡调节组件用于调节所述底盘相对于所述底座的倾斜状态；

9、位移传感器，所述位移传感器设于所述平衡调节组件上并与控制中心电性连接，通过所述位移传感器测量出所述平衡调节组件的位移量△a；

10、控制中心，所述控制中心电性连接于所述压力传感器及所述位移传感器，所述控制中心根据所述位移量△a及所述质量g计算出所述待测量物的质心位置数据。

11、在一些实施例中，所述平衡调节组件包括：

12、立架，至少二所述立架相对所述中轴线设于所述底盘上；

13、滑动梁，所述滑动梁设于所述立架上，所述滑动梁由所述底盘的中轴线向所述底盘的两端延伸；

14、第一配重块，所述第一配重块滑动设于所述滑动梁上，所述位移传感器设于所述第一配重块上，所述第一配重块用于沿所述滑动梁向所述底盘的任一端滑动，以使所述底盘两端的重量平衡，通过所述位移传感器测量出所述第一配重块相对于所述滑动梁的位移量△a并发送给所述控制中心。

15、在一些实施例中，质心测量装置还包括：

16、水平指针，所述水平指针的一端设于所述底盘上靠近所述水平标尺的一端，所述水平指针的另一端指向所述水平标尺。

17、在一些实施例中，质心测量装置还包括：

18、调水平延伸杆，所述调水平延伸杆的一端相对于所述水平指针设于所述底盘的另一端，所述调水平延伸杆的另一端向远离所述底盘的方向延伸；

19、第二配重块，所述第二配重块设于所述调水平延伸杆上，所述第二配重块与所述调水平延伸杆螺纹连接或者滑动连接，所述第二配重块用于沿所述调水平延伸杆向所述底盘的任一端位移，以使所述底盘两端的重量平衡。

20、在一些实施例中，所述底座调节组件包括：

21、支脚，所述支脚设于所述底座远离所述底盘的一侧；

22、固定套，所述固定套穿设于所述底座并与所述底座固定连接，所述固定套内壁设有内螺纹；

23、高度调节件，所述高度调节件由所述底座靠近所述底盘的一侧穿过所述底座与所述支脚连接，所述高度调节件设于所述固定套内并与所述固定套螺纹连接。

24、在一些实施例中，质心测量装置还包括：

25、托举件，所述托举件设于所述底盘上并且远离所述底座的一侧，所述压力传感器设于所述托举件与所述底盘之间，所述托举件用于配合所述定位件使所述待测量物稳定放置于所述底盘上。

26、另一方面，本技术还提供一种质心测量方法，用于通过一质心测量装置测量待测量物的质心位置数据，所述质心测量装置包括至少二支撑件、至少二支点件、底座、底盘、水平标尺、定位件、压力传感器、位移传感器、滑动梁、控制中心以及第一配重块，其中二所述支撑件设于所述底座上，二所述支点件设于所述底盘的中轴线上，二所述支点件与二所述支撑件配合用于使所述底盘架设于所述底座上，所述水平标尺设于所述底盘的一侧，所述定位件设于所述底盘上，所述定位件包括定位端面，所述定位端面用于抵接待测量物的一端以限制其放置位置，所述压力传感器设于所述底盘上，所述滑动梁设于所述底盘上，所述第一滑动块滑动设于所述滑动梁上，所述位移传感器设于所述第一滑动块上，所述质心测量方法包括：

27、初调节步骤，通过使所述第一配重块相对所述滑动梁滑动至与所述中轴线对齐后，根据水平标尺调整所述底盘相对于所述底座平行；

28、测量步骤，沿所述定位件的定位端面将待测量物置于所述底盘上，通过所述压力传感器测量出待测量物的质量g并发送给所述控制中心，根据所述水平标尺调节所述第一配重块与所述滑动梁的相对位置，使带有待测量物的底盘调整至相对于所述底座平行，通过位移传感器测量出所述第一配重块相对于所述滑动梁的位移量△a并发送给所述控制中心；

29、计算步骤，所述控制中心基于所述待测量物的质量g、所述位移量△a以及已知数据计算出待测量物的质心位置数据。

30、在一些实施例中，所述计算步骤进一步包括：

31、质心偏移第一计算步骤，控制中心基于所述待测量物的质量g、所述位移量△a以及所述第一配重块的质量g进行计算，得到待测量物的质心与所述中轴线之间的偏移值△1，△1的计算公式为：△1＝g*△a/g。

32、在一些实施例中，所述计算步骤进一步包括：

33、质心偏移第二计算步骤，控制中心基于所述位移量△a以及所述定位端面至所述中轴线的垂线距离h进行计算，得到待测量物的轴向质心与所述定位端面之间的偏移值△2，△2的计算公式为：△2＝△a+h。

34、在一些实施例中，所述质心测量装置还包括至少三支脚、至少三固定套、高度调节件、调水平延伸杆以及第二配重块，其中所述固定套穿设于所述底座并与所述底座固定连接，所述高度调节件由所述底座的一侧穿过所述固定套与所述底座另一侧的所述支脚连接，所述调水平延伸杆设于所述底盘的一端，所述第二配重块设于所述调水平延伸杆上，其特征在于，所述初调节步骤进一步包括：

35、底座调节步骤，所述底座通过三支脚置于放置平面上，通过分别转动三高度调节件以分别调整三支脚相对于三固定套的距离，从而使三所述支脚与所述底盘之间的距离增大或减小，直至所述底盘水平；

36、底盘调节步骤，所述底盘通过二所述支点件与二所述支撑件架设于所述底座上，通过使第一配重块相对滑动梁滑动至与所述中轴线对齐后，根据所述水平标尺调整所述第二配重块与所述调水平延伸杆的相对位置，直至所述底盘与所述底座相对平行。

37、综上所述，本技术提供了一种质心测量装置，通过调节平衡调节组件以使带有待测量物的底盘保持平衡，同时通过位移传感器检测平衡调节组件的调节量，简化了测量装置的结构，降低了测量成本；通过设置定位件以规范待测量物在底盘上的放置位置，便于后续快速测量以及计算；通过设置底座调节组件，以使质心侧量装置对于放置平面的包容性更强；本技术还提供了一种质心测量方法，基于平衡调节组件的调节量与待测量物的质量以计算求得待测量物的质心位置数据，提高了测量作业效率。

38、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分将从说明书中的描述变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种质心测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的质心测量装置，其特征在于，所述平衡调节组件包括：

3.根据权利要求1所述的质心测量装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的质心测量装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的质心测量装置，其特征在于，所述底座的上还穿设有至少三底座调节组件，所述底座调节组件包括：

6.根据权利要求1所述的质心测量装置，其特征在于，还包括：

7.一种质心测量方法，用于通过一质心测量装置测量待测量物的质心位置数据，所述质心测量装置包括至少二支撑件、至少二支点件、底座、底盘、水平标尺、定位件、压力传感器、位移传感器、滑动梁、控制中心以及第一配重块，其中二所述支撑件设于所述底座上，二所述支点件设于所述底盘的中轴线上，二所述支点件与二所述支撑件配合用于使所述底盘架设于所述底座上，所述水平标尺设于所述底盘的一侧，所述定位件设于所述底盘上，所述定位件包括定位端面，所述定位端面用于抵接待测量物的一端以限制其放置位置，所述压力传感器设于所述底盘上，所述滑动梁设于所述底盘上，所述第一滑动块滑动设于所述滑动梁上，所述位移传感器设于所述第一滑动块上，其特征在于，所述质心测量方法包括：

8.根据权利要求7所述的质心测量方法，其特征在于，所述计算步骤进一步包括：

9.根据权利要求7所述的质心测量方法，其特征在于，所述计算步骤进一步包括：

10.根据权利要求7所述的质心测量方法，所述质心测量装置还包括至少三支脚、至少三固定套、高度调节件、调水平延伸杆以及第二配重块，其中所述固定套穿设于所述底座并与所述底座固定连接，所述高度调节件由所述底座的一侧穿过所述固定套与所述底座另一侧的所述支脚连接，所述调水平延伸杆设于所述底盘的一端，所述第二配重块设于所述调水平延伸杆上，其特征在于，所述初调节步骤进一步包括：

技术总结
本申请提供一种质心测量装置及测量方法，其中质心测量装置包括底座、二支撑件、底盘、二支点件、水平标尺、定位件、压力传感器、位移传感器以及平衡调节组件；质心测量方法包括初调节步骤S1、测量步骤S2以及计算步骤S3；本申请通过调节平衡调节组件以使带有待测量物的底盘保持平衡，同时通过位移传感器检测平衡调节组件的调节量，简化了测量装置的结构，适用于外形不规则的小型待测量物，降低了测量成本；并且基于平衡调节组件的调节量与待测量物的质量以计算求得待测量物的质心位置数据，提高了测量作业效率。

技术研发人员：牛丽丽,庞峰,崔俊荣,刘永哲,任广笑,申成龙,郭慧强,邹悦,王丙文
受保护的技术使用者：山西江淮重工有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5