介绍一种校准加速度计的新装置

　　1概述

　　迄今为止，国内外校准加速度计所用的冲击摆只有两种:一是单摆(数学摆)，即冲击摆的激振摆(锤摆)与接受摆(砧摆)均为单摆构成;二是复摆 (物理摆)，即冲击摆的激振摆与接受摆均由复摆组成。在校准过程中这两种装置的优点是均能避免重力加速度g的影响，产生单次准半正弦波的冲击加速度;但是 其参数范围较窄，加速度幅值仅为5~5009，而其加速度脉冲持续时间只有2一40ms.

　　单摆的优点是设计、加工及数据处理简单，接受摆的激振干扰小;其缺点是最大摆角小、摆臂长、体积大，操作时激振摆容易偏摆，从而会产生偏碰现 象，增大校准误差，而且操作不甚方便。复摆的优点是最大摆角大、摆臂短、体积小、操作方便，容易保证同心碰撞;其缺点是设计、加工、调整及数据处理较复 杂，特别是其接受摆容易产生摆体激振，而影响校准精度。由于单摆与复摆各自存在的缺点，多年来冲击摆校准加速度计的工作停滞不前，目前国内外基本上仍停留 在30多年以前的水平。

　　鉴于上述情况，本文提出一种新型的混合摆校准法，以供商讨、参考。

　　2结构原理

　　混合摆是单摆与复摆组合的冲击摆装置，即采用复摆作激振摆，利用单摆作接受摆，其原理如图1所示。由基架、激振摆、接受摆、测定摆速的光栅、弹 性滚轮、刻度盘组件、阻尼器、摆线(臂)及摆长调节器等部分组成;此外，为了操作方便、控制准确，可以在激振摆的后上方支架上安装自动电磁释放机构。其单 摆与复摆的臂长都可以按需要适当加长与缩短.这样以来，混合摆就可以克服单摆与复摆的缺点，兼顾它们各自的优点，使其产生的冲击加速度参数范围得以扩展。 混合摆产生的准半正弦冲击加速度幅值可达5~20009，冲击加速度脉冲持续时间约为0.6一40ms。对于复摆的准确度大于10%，对于单摆的校准准确 度大于5%，而混合摆的名义校准准确度为5%，实际上小于4写;若用激光法测速，精度会更高。

　　3设计依据

　　首先按照被校加速度计的参数及其测量范围设计单摆，其次再根据单摆设计复摆。

　　3.1单摇

　　3.1.1摆锤

　　首先确定摆锤的长度l。为了减轻摆锤在运动过程的摇摆，提高测量精度，一般希望l长一些，而且使l与被校加速度计的长度l。之比大于10。但l 增加又会使摆锤的固有频率f0降低，而当f0降低到一定程度后，摆锤的固有振荡势必会干扰冲击加速度的测量结果，所以l应选取一个最佳值。对于已给定的冲 击加速度脉冲持续时间r0，一般要求摆锤的最小固有频率满足下式: