專利名稱：活動多余物檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測多余物的檢測裝置，特別涉及一種檢測儀器中活動多余物的檢測裝置。
活動多余物檢測技術(shù)的開發(fā)研究，多年來一直在尖端技術(shù)部門進行，特別是在航天技術(shù)領(lǐng)域。我國軍標GJB 360.26-87“電子及電氣元件試驗方法微粒碰撞噪聲檢測”規(guī)定了適用于質(zhì)量較小(一般不大于120g)的電子元器件內(nèi)活動多余物的檢測技術(shù)，即PIND技術(shù)。檢驗時將電子器件安放在電磁振動臺上，在振動過程中拾取多余物撞擊器件的聲信號；實施中統(tǒng)計分析，該檢測技術(shù)的誤判率可高達30％；美國軍標MIL-STD 883B和MIL-STD-202F規(guī)定的PIND技術(shù)由于電磁激勵的振動臺能力的限制，可檢驗器件的最大質(zhì)量也不超過175g；蘇聯(lián)專利SU 419781公開了一種特殊的振動裝置，它采用減震器固定安放器件的安放臺，用可旋轉(zhuǎn)的凸臺激發(fā)振動，用一個換能器拾取多余物撞擊器件時產(chǎn)生的聲信號，實現(xiàn)對器件中多余物的檢驗。這種檢測技術(shù)的不足是，不能區(qū)分活動多余物信號與噪聲信號，因之也容易產(chǎn)生誤判，檢驗靈敏度和檢驗結(jié)果的可靠性較差。
本實用新型的目的是為了提供一種檢驗活動多余物靈敏度高、檢驗結(jié)果可靠、判斷準確的活動多余物檢測裝置。
本實用新型的目的是按以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。備好微機、顯示器、電源、壓電換能器、前置放大器、瞬態(tài)信號采集卡、轉(zhuǎn)動臺，壓電換能器由固定架頂壓固定在被檢儀器表面的適當部位上，壓電換能器與前置放大器用同軸屏蔽導線連接，前置放大器與轉(zhuǎn)動臺的信號輸出口之間用多芯屏蔽導線連接，轉(zhuǎn)動臺的信號輸出口與插在微機中的瞬態(tài)信號采集卡通過三通插頭用同軸屏蔽導線連接，微機與顯示器用專用電纜相連接，電源通過導線分別與微機、顯示器、前置放大器、轉(zhuǎn)動臺相連接，轉(zhuǎn)動臺的轉(zhuǎn)動架及轉(zhuǎn)盤作往復加速轉(zhuǎn)動，激勵被檢儀器中的活動多余物發(fā)生位移，且檢測過程對同一信號以快、慢二種不同速度同時采集，在顯示器上同時顯示不同速度采集的信號波形，即構(gòu)成活動多余物檢測裝置。
轉(zhuǎn)動臺由轉(zhuǎn)動架、轉(zhuǎn)盤、傳動軸、軸承與支承座組成的支承架、同步帶輪、離合器、同步齒形帶、同步帶張緊裝置、手把、鎖緊螺栓、曲柄擺桿機構(gòu)、底盤與框架、諧波減速器、直流電動機、腳輪、地腳螺栓、信號輸出口構(gòu)成，轉(zhuǎn)盤由其中心軸固定在轉(zhuǎn)動架上，可在轉(zhuǎn)動架上作90°范圍的旋轉(zhuǎn)，并由鎖緊螺栓鎖定在90°內(nèi)的任意位置，電動驅(qū)動機構(gòu)的直流電動機轉(zhuǎn)動時，通過諧波減速器減速后，帶動曲柄擺桿機構(gòu)產(chǎn)生加速旋轉(zhuǎn)，通過同步齒形帶的傳送，帶動轉(zhuǎn)動架及轉(zhuǎn)盤作往復加速轉(zhuǎn)動，激勵被檢儀器中的活動多余物發(fā)生位移；由曲柄擺桿機構(gòu)、諧波減速器、直流電動機、同步齒形帶等構(gòu)成的電動驅(qū)動機構(gòu)，可使轉(zhuǎn)動架加速轉(zhuǎn)動180°左右，改變直流電動機電框電壓的極性方向，可作反方向的180°加速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動加速度可通過調(diào)整直流電動機的電樞電壓大小進行改變。
進行活動多余物檢測時，被檢儀器由固定架固定在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤、被檢儀器與固定架之同采用膠皮墊加以隔離；離合器推入，由電機驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動架作加速轉(zhuǎn)動；離合器脫開，可用人工驅(qū)動轉(zhuǎn)動架作加速轉(zhuǎn)動；檢測過程中，信號采集、波形顯示、數(shù)據(jù)存貯與調(diào)出等，由檢測程序控制。檢測過程對同一信號以快、慢二種不同速度同時采集。在顯示器上同時顯示不同速度采集的適當采樣長度區(qū)內(nèi)的信號波形。根據(jù)信號波形的振蕩頻率、包絡(luò)線形狀、在采樣區(qū)內(nèi)的分布特點可判定信號是活動多余物信號或是其他信號；活動多余物檢測裝置，可檢測被檢儀器中的金屬活動多余物最小尺寸不大于Φ0.5mm，電動驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動時，可檢的被檢儀器質(zhì)量不大于10kg；人工驅(qū)動時，可檢的被檢儀器質(zhì)量不大于30kg左右；壓電換能器由壓電陶瓷鋯鈦酸鉛制做，主要諧振頻率為120～200kHz；前置放大器用分立器件制做，主要性能增益≥45dB；頻帶寬度80～200kHz；輸入阻抗＞200kΩ；噪聲≤7μV；瞬態(tài)信號采集卡主要性能包括輸入阻抗1MΩ ；采樣速度在50ns～2ms間按1、2、5分擋可調(diào)；分辨率為8bit；信號帶寬(AC)10Hz～5MHz；可采用多種觸發(fā)方式觸發(fā)；微機選用市售普通型號、1M以上內(nèi)存、386以上CPU的微機；顯示器為VGA彩色顯示器；
電源由220V單相交流電源供電，為轉(zhuǎn)動臺的直流電動機提供200V的直流勵磁電壓和0～120V可調(diào)的直流電框電壓，向前置放大器提供12V的直流電壓。
本實用新型拾取活動多余物位移過程中既有聲輻射又有聲發(fā)射的位移信號，且采用了快、慢二個通道拾取位移信號，克服了PIND技術(shù)存在的不足，提供了一種檢驗活動多余物靈敏度高、檢驗結(jié)果可靠、判斷準確的活動多余物檢測裝置。
下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)裝置框圖圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實用新型電原理圖圖4為本實用新型轉(zhuǎn)動臺結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實用新型檢測程序圖參照圖1至圖5，備好微機[4]、顯示器[5]、電源[6]、壓電換能器[1]、前置放大器[2]、瞬態(tài)信號采集卡[3]、轉(zhuǎn)動臺[7]，壓電換能器[1]由固定架[11]頂壓固定在被檢儀器[10]表面的適當部位上，壓電換能器[1]與前置放大器[2]用同軸屏蔽導線[8]連接，前置放大器[2]與轉(zhuǎn)動臺[7]的信號輸出口[217]之同用多芯屏蔽導線[9]連接，轉(zhuǎn)動臺[7]的信號輸出口[217]與插在微機[4]中的瞬態(tài)信號采集卡[3]通過三通插頭用同軸屏蔽導線[9]連接，微機[4]與顯示器[5]用專用電纜相連接，電源[6]通過導線分別與微機[4]、顯示器[5]、前置放大器[2]、轉(zhuǎn)動臺[7]相連接。轉(zhuǎn)動臺[7]的轉(zhuǎn)動架[201]及轉(zhuǎn)盤[202]作往復加速轉(zhuǎn)動，激勵被檢儀器[10]內(nèi)的活動多余物發(fā)生位移，且檢測過程對同一信號以快、慢二種不同速度同時采集，在顯示器上同時顯示不同速度采集的信號波形，即構(gòu)成活動多余物檢測裝置。
轉(zhuǎn)動臺[7]由轉(zhuǎn)動架[201]、轉(zhuǎn)盤[202]、傳動軸[203]、軸承與支承座組成的支承架[204]、同步帶輪[205]、離合器[206]、同步齒形帶[207]、同步帶張緊裝置[208]、手把[209]、鎖緊螺栓[210]、曲柄擺桿機構(gòu)[211]、底盤與框架[212]、諧波減速器[213]、直流電動機[214]、腳輪[215]、地腳螺栓[216]、信號輸出口[217]構(gòu)成，轉(zhuǎn)盤[202]的中心軸用螺母固定在轉(zhuǎn)動架[201]的平面上，轉(zhuǎn)動架[201]平面兩端中心處用螺檢固定著傳動軸[203]，傳動軸[203]通過軸承及支承座組成的支承架[204]固定在轉(zhuǎn)動臺[7]的框架[212]的上端，傳動軸[203]的端頭安裝有同步帶輪[205]和離合器[206]。諧波減速器[213]用螺栓緊固在轉(zhuǎn)動臺的底盤[212]上，其輸入軸銷接著直流電動機[214]，輸出軸銷接著曲柄擺桿機構(gòu)[211]，曲柄擺桿機構(gòu)[211]并用螺栓緊固在底盤[212]上，其端頭安裝有同步帶輪。傳動軸[203]上的同步帶輪[205]與曲柄擺桿機構(gòu)[211]上的同步帶輪用同步齒形帶[217]連接，在框架的中間部位用螺釘緊固著同步帶張緊裝置[208]。框架[212]中間部位安裝有信號輸出口[217]插座和外電源輸入插座，電源箱[6]安裝在框架[212]的中間隔板上，電源[6]的輸入端用導線與外電源輸入插座相連，信號輸出口[217]插座用多芯屏蔽導線與固定在轉(zhuǎn)動架[201]上的前置放大器[2]的輸出端連接。在框架[212]的中同部位兩側(cè)安裝有手把[209]，底盤[212]的下面四角處安裝著萬向腳輪[215]和地腳螺栓[216]，框架[212]外表面用薄鐵皮包復。轉(zhuǎn)盤[202]可在轉(zhuǎn)動架[201]上作90°范圍的旋轉(zhuǎn)，并可由鎖緊螺栓[210]鎖定在90°內(nèi)的任意位置，電動驅(qū)動機構(gòu)的直流電動機[214]轉(zhuǎn)動時，通過諧波減速器[213]減速后帶動曲柄擺桿機構(gòu)[211]產(chǎn)生加速旋轉(zhuǎn)，通過同步齒形帶[207]的傳送，帶動轉(zhuǎn)動架[201]及轉(zhuǎn)盤[202]作往復加速轉(zhuǎn)動，激勵被檢儀器[10]中的活動多余物發(fā)生位移；由曲柄擺桿機構(gòu)[211]、諧波減速器[213]、隨流電動機[214]、同步齒形帶[207]等構(gòu)成的電動驅(qū)動機構(gòu)，可使轉(zhuǎn)動架[201]加速轉(zhuǎn)動180°左右，改變直流電動機[214]電樞電壓的極性方向，可作反方向的180°左右的加速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動加速度可通過調(diào)整直流電動機[214]的電樞電壓大小進行改變。
進行活動多余物檢測時，被檢儀器[10]由固定架[11]固定在轉(zhuǎn)盤[202]上，轉(zhuǎn)盤[202]、被檢儀器[10]與固定架[11]之間采用膠皮墊加以隔離；離合器[206]推入，由電機驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動架[201]作加速轉(zhuǎn)動；離合器[206]脫開，可用人工驅(qū)動轉(zhuǎn)動架[201]作加速轉(zhuǎn)動；檢測過程中，信號采集、波形顯示，數(shù)據(jù)存貯與調(diào)出等，由檢測程序控制。檢測過程對同一信號以快、慢二種不同速度同時采集。在顯示器[5]上同時顯示不同速度采集的適當采樣長度內(nèi)的信號波形。根據(jù)信號波形的振蕩頻率、包絡(luò)線形狀、在采樣區(qū)內(nèi)的分布特點可判定信號是活動多余物信號或是其他信號；活動多余物檢測裝置，可檢測被檢儀器中的金屬活動多余物最小尺寸不大于Φ0.5mm，電動驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動時，可檢的被檢儀器[10]質(zhì)量不大于10kg；人工驅(qū)動時，可檢的被檢儀器[10]質(zhì)量不大于30kg左右
壓電換能器[1]由壓電陶瓷鋯鈦酸鉛制做，主要諧振頻率為120～200kHz；前置放大器[2]用分立器件制做，主要性能增益≥45dB；頻帶寬度80～200kHz；輸入阻技＞200kΩ；噪聲≤7μV；瞬態(tài)信號采集卡[3]主要性能包括輸入阻抗1MΩ；采樣速度在50ns～2ms間按1、2、5分擋可調(diào)；分辨率為8bit；信號帶寬(AC)10Hz～5MHz；可采用多種觸發(fā)方式觸發(fā)；微機[4]選用市售普通型號、1M以上內(nèi)存、386以上CPU的微機；顯示器[5]為VGA彩色顯示器；電源[6]由220V單相交流電源供電，為轉(zhuǎn)動臺[7]的直流電動機[214]提供200V的直流勵磁電壓和0～120V可調(diào)的直流電樞電壓，向前置放大器[2]提供12V的直流電壓。
活動多余物檢測裝置可用于航天、航空等領(lǐng)域的各種儀器和質(zhì)量較大的電子器件中的活動多余物檢測。
權(quán)利要求1.一種活動多余物檢測裝置，包括微機[4]、顯示器[5]、電源[6]，其特征是所述的活動多余物檢測裝置還包括壓電換能器[1]、前置放大器[2]、瞬態(tài)信號采集卡[3]、轉(zhuǎn)動臺[7]，壓電換能器[1]由固定架[11]頂壓固定在被檢儀器[10]表面的適當部位上，壓電換能器[1]與前置放大器[2]用同軸屏蔽導線[8]連接，前置放大器[2]與轉(zhuǎn)動臺[7]的信號輸出口[217]之間用多芯屏蔽導線[9]連接，轉(zhuǎn)動臺[7]的信號輸出口[217]與插在微機[4]中的瞬態(tài)信號采集卡[3]通過三通插頭用同軸屏蔽導線[9]連接，微機[4]與顯示器[5]用專用電纜相連接，電源[6]通過導線分別與微機[4]、顯示器[5]、前置放大器[2]、轉(zhuǎn)動臺[7]相連接，轉(zhuǎn)動臺[7]的轉(zhuǎn)動架[201]及轉(zhuǎn)盤[202]作往復加速轉(zhuǎn)動，激勵被檢儀器中的活動多余物發(fā)生位移，且檢測過程對同一信號以快、慢二種不同速度同時采集，在顯示器上同時顯示不同速度采集的信號波形。
2.如權(quán)利要求1所述的活動多余物檢測裝置，其特征是所述的轉(zhuǎn)動臺[7]由轉(zhuǎn)動架[201]、轉(zhuǎn)盤[202]、傳動軸[203]、軸承與支承座組成的支承架[204]、同步帶輪[205]、離合器[206]、同步齒形帶[207]、同步帶張緊裝置[208]、手把[209]、鎖緊螺栓[210]、曲柄擺桿機構(gòu)[211]、底盤與框架[212]、諧波減速器[213]、直流電動機[214]、腳輪[215]、地腳螺栓[216]、信號輸出口[217]構(gòu)成，轉(zhuǎn)盤[202]由其中心軸固定在轉(zhuǎn)動架[201]上，可在轉(zhuǎn)動架[201]上作90°范圍的旋轉(zhuǎn)，并由鎖緊螺栓[210]鎖定在90°內(nèi)的任意位置。
3.如權(quán)利要求1所述的活動多余物檢測裝置，其特征是所述的壓電換能器[1]的主要諧振頻率為120～200kHz。
4.如權(quán)利要求1所述的活動多余物檢測裝置，其特征是所述的前置放大器[2]頻帶寬度為80～200kHz。
專利摘要本實用新型涉及一種活動多余物的檢測裝置，本實用新型由壓電換能器、前置放大器、瞬態(tài)信號采集卡、微機、顯示器、電源、轉(zhuǎn)動臺等連接構(gòu)成；本實用新型拾取活動多余物位移過程產(chǎn)生的既有聲輻射又有聲發(fā)射的位移信號，且采用了快、慢二個通道拾取位移信號，克服了PIND技術(shù)存在的不足，靈敏度高、檢驗結(jié)果可靠、判斷準確,可用于航天、航空等領(lǐng)域的各種儀器和質(zhì)量較大的電子器件中的活動多余物檢測。
文檔編號G01D21/00GK2265528SQ9621198
公開日1997年10月22日 申請日期1996年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月23日
發(fā)明者鄭世才, 胥維勛, 王育紅, 王蘭濤, 趙勁松, 寧汝義 申請人:國營第六九九廠