專利名稱：一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用可組合振動(dòng)測試臺(tái)配合計(jì)算機(jī)校準(zhǔn)測試儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種振動(dòng)傳感器的測試。
背景技術(shù)：
傳感器的種類多種多樣，對(duì)不同傳感器的校準(zhǔn)和試驗(yàn)需要準(zhǔn)備不同的測試設(shè)備， 為了減少繁瑣測試設(shè)備的準(zhǔn)備時(shí)間，提高測試效率，希望能夠開發(fā)一種綜合試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)同一類的多種傳感器測試與校準(zhǔn)可以在一個(gè)裝置中完成。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決上述問題而提出了一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)采用了可組合振動(dòng)測試臺(tái)配合計(jì)算機(jī)校準(zhǔn)測試儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種振動(dòng)傳感器的測
試ο為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)， 包括校準(zhǔn)測試儀、振動(dòng)臺(tái)主體和計(jì)算機(jī)處理器，所述校準(zhǔn)測試儀包括有固定頻率激發(fā)電路、 信號(hào)接收電路；所述振動(dòng)臺(tái)主體包括一個(gè)外殼和永磁磁鋼管體，永磁磁鋼管體用柔性彈簧支承在殼體中，永磁磁鋼管體的兩側(cè)端口分別裝有驅(qū)動(dòng)線圈和速度線圈，兩個(gè)線圈用芯桿連在一起，芯桿兩端分別用彈片支撐在永磁磁鋼管體上，芯桿在彈片中沿芯桿軸向可以來回運(yùn)動(dòng)，在芯桿的驅(qū)動(dòng)線圈一側(cè)接有標(biāo)準(zhǔn)傳感器，在芯桿的速度線圈一側(cè)接有被測傳感器， 固定頻率激發(fā)電路連接驅(qū)動(dòng)線圈，信號(hào)接收電路分別連接標(biāo)準(zhǔn)傳感器、被測傳感器和速度線圈的信號(hào)輸出，所述校準(zhǔn)測試儀通過接口與計(jì)算機(jī)處理器連接；所述系統(tǒng)還有一個(gè)振動(dòng)測試臺(tái)，所述振動(dòng)測試臺(tái)包括振動(dòng)臺(tái)底座和在底座上固定的支架支撐柱，支架支撐柱垂直于振動(dòng)臺(tái)底平面，所述振動(dòng)臺(tái)主體設(shè)置在支架支撐柱的下方，并從振動(dòng)臺(tái)主體沿支架支撐柱向上依次設(shè)置有第一傳感器固定支架、水平支撐臂和第二傳感器固定支架。所述第一傳感器固定支架與水平支撐臂之間設(shè)置有第一垂直調(diào)節(jié)旋鈕，所述水平支撐臂與第二傳感器固定支架之間設(shè)置有第二垂直調(diào)節(jié)旋鈕。本實(shí)用新型相比已有技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了多種傳感器在一個(gè)測試臺(tái)上進(jìn)行校準(zhǔn)與測試，安裝連線簡單，減低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)校正方便，提高了校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作一詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型振動(dòng)臺(tái)主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型振動(dòng)測試臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型校準(zhǔn)測試儀邏輯框圖。
具體實(shí)施方式
一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括校準(zhǔn)測試儀1振動(dòng)臺(tái)主體 2和計(jì)算機(jī)處理器3，所述校準(zhǔn)測試儀包括固定頻率激發(fā)電路1-1、信號(hào)接收電路1-2 ；所述振動(dòng)臺(tái)主體包括一個(gè)外殼2-1和永磁磁鋼管體2-2，永磁磁鋼管體用柔性彈簧2-3支承在殼體中，永磁磁鋼管體的兩側(cè)端口分別裝有驅(qū)動(dòng)線圈2-4和速度線圈2-5，兩個(gè)線圈用芯桿 2-6連在一起，芯桿兩端分別用彈片2-7支撐在永磁磁鋼管體上，芯桿在彈片中沿芯桿軸向可以來回運(yùn)動(dòng)，在芯桿的驅(qū)動(dòng)線圈一側(cè)接有標(biāo)準(zhǔn)傳感器4，在芯桿的速度線圈一側(cè)接有被測傳感器5，固定頻率激發(fā)電路連接驅(qū)動(dòng)線圈，信號(hào)接收電路分別連接標(biāo)準(zhǔn)傳感器、被測傳感器和速度線圈的信號(hào)輸出，所述校準(zhǔn)測試儀通過接口與計(jì)算機(jī)處理器連接；所述系統(tǒng)還有一個(gè)振動(dòng)測試臺(tái)6，所述振動(dòng)測試臺(tái)包括振動(dòng)臺(tái)底座6-1和在底座上固定的支架支撐柱 6-2，支架支撐柱垂直于振動(dòng)臺(tái)底平面，所述振動(dòng)臺(tái)主體設(shè)置在支架支撐柱的下方，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多種傳感器的校準(zhǔn)和測量，從振動(dòng)臺(tái)主體沿支架支撐柱向上依次設(shè)置有第一傳感器固定支架6-3、水平支撐臂和第二傳感器固定支架6-4。由于振動(dòng)臺(tái)主體的永磁系統(tǒng)是彈性支承的，所以當(dāng)被校加速度計(jì)重量不同時(shí)，它本身的振動(dòng)亦會(huì)不同，因而影響速度線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢和輸出的讀數(shù)值。調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)線圈的電流即可控制振動(dòng)臺(tái)的輸出位移幅度。我們把被測傳感器安裝在芯竿的一側(cè)，標(biāo)準(zhǔn)傳感器裝在芯竿的另一側(cè)，被測傳感器和標(biāo)準(zhǔn)傳感器將成為剛性連接并沿同一方向運(yùn)動(dòng)，通過測量儀器或?qū)Ｓ密浖y出它們各自的輸出，再經(jīng)過計(jì)算即可得到被測傳感器的靈敏度以及其它相關(guān)參數(shù)，這就是比較法校準(zhǔn)的基本方法，參見《GB/T 13823.1-1992正校激勵(lì)比較法校準(zhǔn)方法》。振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)傳感器安裝在振動(dòng)臺(tái)主體的底部，這里使用的是加速度傳感器，校準(zhǔn)時(shí)此傳感器的輸出將作為振動(dòng)檢測的標(biāo)準(zhǔn)。其輸出用與其它被測傳感器作比對(duì)；為了保證校準(zhǔn)工作的有效性和合法性，該標(biāo)準(zhǔn)傳感器需要定期到上級(jí)計(jì)量檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行量值傳遞，通常鑒定周期是一年，以保證振動(dòng)量值傳遞的溯源性和準(zhǔn)確。振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)傳感器通常使用的是加速度計(jì)。按加速度傳感器輸出不同，分為電荷型和電壓型；電荷傳感器輸出是電荷量，需要經(jīng)過電荷放大器將其放大歸一，電荷放大器能適用各種不同電荷靈敏度加速度傳感器，其輸出靈敏度為XXXmV/m/s2或XXXmV/ g，因此它是振動(dòng)校準(zhǔn)使用最多的標(biāo)準(zhǔn)傳感器。另一種加速度傳感器是直接電壓輸出式，被稱為 ICP型，這種類型的加速度傳感器內(nèi)部封裝有電荷放大電路，因此輸出可以直接得到電壓量。ICP型電壓傳感器使用方便、操作簡單，有較高的性價(jià)比，因此它在工程上使用較多，也可用于振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的傳遞。本系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)傳感器為ICP加速度傳感器100mV/g。用戶可根據(jù)自己不同條件選擇用那種加速度傳感器作為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)傳感器。實(shí)施例中所述校準(zhǔn)測試儀是VBR6100校準(zhǔn)儀，配上裝有專用軟件的計(jì)算機(jī)處理器，形成了一臺(tái)基于計(jì)算機(jī)軟件的振動(dòng)效驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過PCMCIAC卡實(shí)現(xiàn)對(duì) Epro6000TSI監(jiān)控卡件、振動(dòng)傳感器以及TSI框架儀表的效驗(yàn)和檢測，該校準(zhǔn)儀包含了固定頻率激發(fā)電路模塊和信號(hào)接收電路模塊，其結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示，該校準(zhǔn)儀主要功能如下可以檢測的Epro6000卡件是6110雙軸振動(dòng)監(jiān)控表；[0019]6120雙軸承振動(dòng)監(jiān)控表；6220雙軸向位移監(jiān)控表；6312雙轉(zhuǎn)速監(jiān)控表；6220雙偏心監(jiān)控表；6140軸的絕對(duì)振動(dòng)監(jiān)控表； 6410雙LVDT位移監(jiān)控表?？梢詸z測的BENTLI3300是3300/16 15雙軸振動(dòng)監(jiān)控表；3300/55 雙軸承振動(dòng)監(jiān)控表；3300/45,46雙軸向位移監(jiān)控表；3300/50, 53 雙轉(zhuǎn)速監(jiān)控表；3300/40 雙偏心監(jiān)控表；3300/65 軸的絕對(duì)振動(dòng)監(jiān)控表；3300/48 殼體膨脹監(jiān)控表。3500卡件的檢測3500/42 4通道振動(dòng)，位移監(jiān)控表；3500/45 4通道位移監(jiān)控表；3500/50 4通道轉(zhuǎn)速監(jiān)控表；VBR6100校準(zhǔn)儀具有雙通道模擬信號(hào)輸出；電壓、電流信號(hào)的檢測；校準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)激力控制，輸出固定頻率激發(fā)信號(hào)；閉環(huán)標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)信號(hào)測量，接標(biāo)準(zhǔn)IPC加速度傳感器。PCMCIAC卡的型號(hào)是NIDAQCard-6062E，利用卡中2路DA模擬輸出通道和軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的模擬和仿真；通過8路差分模擬輸入AD通道對(duì)振動(dòng)模擬信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì) TSI卡件模擬量輸出的測量，同時(shí)可以對(duì)振動(dòng)傳感器輸入信號(hào)的測量，并實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)表和被檢測表的比對(duì)。為了實(shí)現(xiàn)便于對(duì)不同傳感器的安裝進(jìn)行調(diào)整，所述振動(dòng)臺(tái)主體與第一傳感器固定支架之間設(shè)置有傳感器安裝輔助臂6-5，所述第一傳感器固定支架與水平支撐臂之間設(shè)置有第一垂直調(diào)節(jié)旋鈕6-6，所述水平支撐臂與第二傳感器固定支架之間設(shè)置有第二垂直調(diào)節(jié)旋鈕6-7。實(shí)施例振動(dòng)臺(tái)不僅能對(duì)各種類型的振動(dòng)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能檢測如加速度、速度、位移振動(dòng)傳感器校準(zhǔn)檢測，還可以對(duì)電渦流傳感器、LVDT差脹等位移傳感器進(jìn)行靜態(tài)位移特性檢測；另外，結(jié)合VBR6100校準(zhǔn)儀和配套計(jì)算機(jī)處理器，它可以對(duì)振動(dòng)監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)的進(jìn)行在線、離線校準(zhǔn)、檢測，振動(dòng)臺(tái)的激勵(lì)控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制器通過PCMCIA實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，不僅可以精確地控制振動(dòng)的振幅和頻率還可以同時(shí)測量和顯示測量數(shù)據(jù)、振動(dòng)波形，并同時(shí)記錄下檢測結(jié)果，打印出相應(yīng)的檢測報(bào)告和圖表。振動(dòng)臺(tái)可檢測的傳感器包括壓電加速度傳感器、IPC加速度傳感器、本特利9200 速度傳感器、Epro9268速度傳感器、速度傳感器、渦流傳感器。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括校準(zhǔn)測試儀、振動(dòng)臺(tái)主體和計(jì)算機(jī)處理器，所述校準(zhǔn)測試儀包括有固定頻率激發(fā)電路、信號(hào)接收電路；所述振動(dòng)臺(tái)主體包括一個(gè)外殼和永磁磁鋼管體，永磁磁鋼管體用柔性彈簧支承在殼體中，永磁磁鋼管體的兩側(cè)端口分別裝有驅(qū)動(dòng)線圈和速度線圈，兩個(gè)線圈用芯桿連在一起，芯桿兩端分別用彈片支撐在永磁磁鋼管體上，芯桿在彈片中沿芯桿軸向可以來回運(yùn)動(dòng)，在芯桿的驅(qū)動(dòng)線圈一側(cè)接有標(biāo)準(zhǔn)傳感器， 在芯桿的速度線圈一側(cè)接有被測傳感器，固定頻率激發(fā)電路連接驅(qū)動(dòng)線圈，信號(hào)接收電路分別連接標(biāo)準(zhǔn)傳感器、被測傳感器和速度線圈的信號(hào)輸出，所述校準(zhǔn)測試儀通過接口與計(jì)算機(jī)處理器連接；其特征在于，所述系統(tǒng)還有一個(gè)振動(dòng)測試臺(tái)，所述振動(dòng)測試臺(tái)包括振動(dòng)臺(tái)底座和在底座上固定的支架支撐柱，支架支撐柱垂直于振動(dòng)臺(tái)底平面，所述振動(dòng)臺(tái)主體設(shè)置在支架支撐柱的下方，并從振動(dòng)臺(tái)主體沿支架支撐柱向上依次設(shè)置有第一傳感器固定支架、水平支撐臂和第二傳感器固定支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一傳感器固定支架與水平支撐臂之間設(shè)置有第一垂直調(diào)節(jié)旋鈕，所述水平支撐臂與第二傳感器固定支架之間設(shè)置有第二垂直調(diào)節(jié)旋鈕。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字化多功能振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括校準(zhǔn)測試儀、振動(dòng)臺(tái)主體、計(jì)算機(jī)處理器和振動(dòng)測試臺(tái)，所述校準(zhǔn)測試儀包括有固定頻率激發(fā)電路、信號(hào)接收電路；固定頻率激發(fā)電路和信號(hào)接收電路分別連接標(biāo)準(zhǔn)傳感器、被測傳感器，所述校準(zhǔn)測試儀通過接口與計(jì)算機(jī)處理器連接；所述振動(dòng)測試臺(tái)有底座和在底座上固定的支架支撐柱，所述振動(dòng)臺(tái)主體固定在支架支撐柱上，從振動(dòng)臺(tái)主體沿支架支撐柱向上依次設(shè)置有第一傳感器固定支架、水平支撐臂和第二傳感器固定支架。本實(shí)用新型相比已有技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是實(shí)現(xiàn)了多種傳感器在一個(gè)測試臺(tái)上進(jìn)行校準(zhǔn)與測試，安裝連線簡單，減低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)校正方便，提高了校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01H11/06GK201955150SQ20102067656
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者劉健, 李偉, 汪江, 王劉芳, 田萬軍, 馬斌 申請(qǐng)人:南京威佰瑞測控技術(shù)有限責(zé)任公司, 安徽省電力科學(xué)研究院