Le tabelle di velocità di prova a doppio asse sono attrezzature di precisione chiave nell'aerospaziale, nella navigazione inerziale, nella produzione di fascia alta e nella ricerca sui sensori.La loro funzione principale è quella di fornire una posizione angolare di alta precisione, velocità angolare e riferimenti di movimento dinamico per carichi quali dispositivi inerziali (es. giroscopi, accelerometri), ricercatori e capsule optoelettroniche, che consentono la taratura, il collaudo,e valutazione delle prestazioni Dato il vasto ventaglio di prodotti e tecnologie disponibili sul mercato, la selezione scientifica di una tabella tariffaria che soddisfi esigenze specifiche diventa un compito complesso di ingegneria dei sistemi.In questo articolo verranno spiegati in modo sistematico i metodi di selezione e le considerazioni tecniche per le tabelle di velocità di prova a due assi, concentrandosi su tre dimensioni fondamentali delle prestazioni: precisione, stabilità e risposta dinamica, e combinando norme e pratiche di ingegneria pertinenti.

1. Analisi delle dimensioni fondamentali delle prestazioni: precisione, stabilità e risposta dinamica

La scelta di una tabella di velocità di prova a doppio asse è essenzialmente un processo di abbinamento preciso dei suoi indicatori di prestazione fondamentali alle esigenze dell'applicazione.Questi indicatori sono interconnessi e determinano insieme le capacità di prova finali della tabella dei tassi.

1.1 Sistema di precisione: una considerazione completa dalle prospettive statiche a quelle dinamiche

La precisione è la pietra angolare del rendimento della tabella dei tassi e deve essere valutata sia dal punto di vista statico che dinamico.

L'accuratezza statica si riferisce principalmente all'accuratezza e alla ripetibilità della posizione.generalmente misurato in secondi d'arco (′′)Ad esempio, la precisione della posizione del fusibile di un certo modello di tabella di velocità è di ± 2 ", e l'asse di passo è di ± 3 ". La ripetibilità è ancora più critica,Misurazione della coerenza della tabella dei tassi che ritorna alla stessa posizione più volte, influenzando direttamente l'affidabilità della prova; le tabelle di velocità ad alte prestazioni possono raggiungere una precisione entro 1 ′′. Questi due indicatori sono cruciali nei test statici e nella taratura.

L'accuratezza dinamica si riferisce alla prestazione di accuratezza della tabella dei tassi in movimento continuo, con la stabilità del tasso come indicatore principale.Rappresenta il grado di fluttuazione della velocità di uscita effettiva della tabella di velocità sotto un comando di velocità costanteLa stabilità a basse velocità (ad esempio, 0,001°/s) è particolarmente critica per simulare movimenti estremamente lenti o condurre test ad alta risoluzione.

1.2 Stabilità: base per garantire un funzionamento affidabile a lungo termine

La stabilità determina la capacità della tabella di velocità di mantenere le prestazioni durante il funzionamento a lungo termine o in ambienti complessi e si basa su una progettazione meccanica precisa e una gestione termica.

Stabilità meccanica: il nucleo si trova nella struttura del sistema dell'albero.Questo disegno ha vantaggi quali l'alta rigiditàIn secondo luogo, la capacità di carico deve essere selezionata in base al peso e alle dimensioni massime del carico da misurare (ad es.un intervallo comune è un diametro della tavola da 320 mm a 600 mm) , con un margine di sicurezza sufficiente.

Stabilità termica e antiinterferenza: i cambiamenti di temperatura provocano l'espansione termica delle strutture meccaniche, introducendo errori.Il progetto di controllo termico della tabella dei tassi deve essere preso in considerazione., o un modello con camera di controllo della temperatura integrata deve essere scelto per fornire un ambiente di prova stabile per il carico.La resistenza alle vibrazioni dell'apparecchiatura è anche un aspetto importante della stabilità ambientale.

1.3 Risposta dinamica: caratteristica fondamentale della capacità di controllo del movimento

Le metriche di risposta dinamica misurano la capacità della tabella di velocità di eseguire comandi di movimento veloci e complessi.

Velocità e gamma di accelerazione: la velocità angolare massima e l'accelerazione angolare massima definiscono i limiti di movimento della tabella di velocità.alcune tabelle di velocità hanno velocità massime comprese tra ±500°/s e ±800°/s e accelerazioni massime comprese tra 200°/s2 e 360°/s2 . Quando si seleziona una tabella di velocità, assicurarsi che essa copra la portata massima di movimento richiesta dal contorno di prova.

Le caratteristiche di risposta dinamica si riferiscono alla velocità e alla precisione con cui la tabella di velocità segue i comandi di controllo, che coinvolgono la larghezza di banda e il tempo di risposta del servocontrollo.Un'elevata capacità di risposta dinamica è essenziale per gli scenari di prova che richiedono la simulazione di manovre rapide o vibrazioni angolari (swing)..

Per agevolare il confronto, la tabella seguente riassume le gamme dei parametri di prestazione di base di una tabella tipica di velocità di prova a due assi:

Tabella 1: Intervallo tipico dei parametri di prestazione di base per la tabella delle velocità di prova a due assi

2Processo di selezione: dalla definizione dei requisiti alla corrispondenza della tecnologia

La selezione scientifica dovrebbe seguire un processo sistematico al fine di garantire che le specifiche tecniche siano utili per applicazioni pratiche.

1.Definire chiaramente i requisiti e le norme di prova: questo è il punto di partenza per la selezione.i suoi parametri fisici (dimensioni), peso), gli obiettivi di prova (calibrazione, prova funzionale, prova di durata) e le norme di prova o le specifiche da seguire devono essere chiaramente definiti.in settori di alto livello come l'aerospaziale, GJB 2426A-2015 "Metodi di prova per i giroscopi a fibra ottica" è un documento guida che fornisce regolamenti unificati sulle prestazioni, l'adattabilità ambientale,e metodi di prova di giroscopi a fibra ottica La definizione chiara delle norme costituisce la base di tutti i successivi negoziati e di accettazione dei parametri tecnici.

2. Quantificare gli indicatori di prestazione fondamentali: sulla base dei requisiti della prima fase, i requisiti di precisione, stabilità e risposta dinamica sono specificati in indicatori numerici.se è necessario calibrare un certo tipo di giroscopio a fibra ottica, sulla base dei requisiti di prova per la sua soglia e per l'errore non lineare del fattore di scalabilità, si può dedurre che la tabella di velocità richiede una velocità minima di 0,001°/s e una stabilità della velocità di 1×10−5.

3. Valutare i sistemi e le interfacce ausiliari:

Gli anelli a scivolo: utilizzati per alimentare e trasmettere segnali al carico sulla tabella di velocità.

Controllo e software: le tabelle di tariffe moderne sono dotate di sistemi di misurazione e controllo controllati da computer.Il software deve essere valutato per determinare se supporta le modalità di controllo richieste (posizione, velocità, oscillazione), flessibilità di programmazione, funzioni di acquisizione e analisi dei dati e compatibilità delle interfacce esterne (come RS422) con i sistemi di prova esistenti.

4.Considerazione completa e ricerca dei fornitori: pur soddisfacendo gli indicatori di prestazione fondamentali, valutare i costi, i tempi di consegna, il servizio post-vendita e le capacità di supporto tecnico.Dare la priorità ai fornitori con ampi studi di casi e una solida reputazione nell'area di applicazione target (e.g., prova di navigazione inerziale).

3. Selezione applicativa-scenario-oriented

Le diverse applicazioni di test possono avere diversi punti di riferimento sulle tre metriche di prestazione fondamentali.

Calibrazione e collaudo dei dispositivi inerziali: questa è l'applicazione più classica di una tabella di velocità a due assi.perché i parametri chiave come la soglia del giroscopioPer le prove di posizionamento multipunto è inoltre necessaria una buona precisione di posizione.

Simulazione e test di sistemi di navigazione inerziale: si concentra sulla risposta dinamica e sulla gamma di movimento.La tabella di velocità deve essere in grado di simulare i vari movimenti angolari di un aeromobile o di un veicolo (volte ad alta velocità)Simultaneamente, le capacità di combinazione di posizioni su più assi sono utilizzate anche per simulare complessi cambiamenti di atteggiamento.

Prova di apparecchiature di tracciamento fotoelettrico: è necessario un equilibrio tra risposta dinamica e stabilità a bassa velocità.La tabella di velocità deve simulare un movimento di scansione in linea di vista regolare (che richiede un'elevata stabilità) e una rapida acquisizione e tracciamento del bersaglio (che richiede un'elevata risposta dinamica).

Per le prove che comportano prove ambientali: se è necessario effettuare la taratura e la prova in condizioni di temperatura diverse,deve essere selezionato un modello di tabella di velocità che possa essere strutturalmente integrato con la camera di controllo della temperatura;, oppure è possibile selezionare direttamente una tabella di velocità integrata a due assi con una camera di controllo della temperatura per garantire l' affidabilità del punto di riferimento di prova in condizioni di variazione della temperatura.

4Integrazione del sistema e prospettive future

La scelta di una tabella dei tassi non riguarda soltanto la selezione di un dispositivo autonomo, ma anche la pianificazione di un sottosistema di prova.isolazione da vibrazioni)Inoltre, con l'aumentare della complessità dei compiti di prova, è necessario sviluppare un sistema di analisi e di analisi dei dati e un software di controllo centrale.In particolare, si dovrebbe prestare attenzione al fatto che la tabella dei tassi possieda un potenziale di espansione modulare (e.ad esempio, futuri aggiornamenti a un sistema a tre assi) e funzioni intelligenti (ad esempio, controllo adattivo basato su modelli, supporto alla manutenzione predittiva).

In sintesi, 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 ) , con precisione come spina dorsale, stabilità come rinforzo e risposta dinamica come nucleo. 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.