一種壓電檢波器測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓電檢波器測試儀，包括壓電檢波器、傳感器、激振臺、脈沖激勵裝置、阻抗匹配器、電荷放大器、脈沖激勵控制器、數(shù)據(jù)采集器和計算機；所述的激振臺的臺面底面上安裝有傳感器，激振臺的臺面上安裝有被測的壓電檢波器，激振臺上設置有脈沖激勵裝置，計算機通過脈沖激勵控制器與脈沖激勵裝置相連，傳感器通過電荷放大器與數(shù)據(jù)采集器相連，壓電檢波器通過阻抗匹配器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計算機相連。用電磁激勵法產(chǎn)生窄脈沖沖擊波激勵激振臺，利用阻抗匹配器解決壓電式地震檢波器與共地式數(shù)據(jù)采集器的阻抗匹配問題?？朔爽F(xiàn)有技術中的諸多缺點，使得速度快，成本低，體積小，便攜實用，填補了市場空白。
【專利說明】
一種壓電檢波器測試儀
技術領域
[0001]本實用新型屬于振動傳感器測試儀器領域，尤其涉及一種壓電檢波器測試儀。
【背景技術】
[0002]壓電式地震檢波器是一種測量振動信號的傳感器。它與磁電式地震檢波器在測量方法上有很大的不同。磁電式地震檢波器可以用電流激勵法進行測試，不需要振動臺也可以測量出它的主要參數(shù)。而壓電式地震檢波器不能用這種方法測試，通常只能用振動臺法進行測試，即將壓電檢波器安裝在振動臺上，對振動臺掃頻激勵，求出其頻響曲線和其他參數(shù)。這種方法最大的缺點是測試速度慢，不適用于大規(guī)?；a(chǎn)和大批量的測試需要，還有設備昂貴，體積巨大，不宜在施工現(xiàn)場使用等缺點。
[0003]由于壓電式地震檢波器在石油勘探領域正處于推廣使用階段，尚沒有大規(guī)模使用，針對壓電式地震檢波器市場上目前還沒有專用的測試儀器。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了解決上述技術問題，提供了一種壓電檢波器測試儀，克服了上述諸多缺點，速度快，成本低，體積小，便攜實用，填補了專用壓電地震檢波器測試儀的市場空白，深受用戶歡迎。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]—種壓電檢波器測試儀，包括壓電檢波器、傳感器、激振臺、脈沖激勵裝置、阻抗匹配器、電荷放大器、脈沖激勵控制器、數(shù)據(jù)采集器和計算機;所述的激振臺的臺面底面上安裝有傳感器，激振臺的臺面上安裝有被測的壓電檢波器，激振臺上設置有脈沖激勵裝置，計算機通過脈沖激勵控制器與脈沖激勵裝置相連，傳感器通過電荷放大器與數(shù)據(jù)采集器相連，壓電檢波器通過阻抗匹配器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計算機相連。
[0007]所述的壓電檢波器的安裝位置與傳感器的安裝位置相對激振臺的臺面中心為等距離，并在同一條直線上，形成天平式結(jié)構(gòu)。
[0008]所述的脈沖激勵控制器為一個獨立的單片機控制單元，并為脈沖激勵裝置提供激勵電源。
[0009]所述脈沖激勵裝置為一個電磁激勵裝置，其與激振臺的激發(fā)柱相連。
[0010]所述阻抗匹配器是用超微晶材料作為磁芯，雙繞組的環(huán)形變壓器，輸入輸出比為1:1。
[0011]所述數(shù)據(jù)采集器為雙通道24位高速數(shù)據(jù)采集器，采樣率為lOOkps。
[0012]所述的傳感器為壓電加速度計。
[0013]所述的傳感器和被測壓電檢波器同時接收到激振臺臺面的振動信號后，響應帶寬為0-2kHz。
[0014]所述的數(shù)據(jù)采集器經(jīng)USB口與計算機相連，所述計算機為筆記本電腦。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:
[0016]本實用新型提供的壓電檢波器測試儀，使用單簧懸掛激振臺，用電磁激勵法產(chǎn)生窄脈沖沖擊波(俗稱電磁炮)激勵激振臺，可獲得0-2K Hz響應帶寬，利用阻抗匹配器解決壓電式地震檢波器與共地式數(shù)據(jù)采集器的阻抗匹配問題?？朔爽F(xiàn)有技術中的諸多缺點，使得速度快，成本低，體積小，便攜實用，填補了專用壓電地震檢波器測試儀的市場空白，深受用戶歡迎。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提供的壓電檢波器測試儀結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0018]其中，1、壓電檢波器;2、傳感器;3、激振臺；4、脈沖激勵裝置;5、阻抗匹配器;6、電荷放大器;7、脈沖激勵控制器;8、數(shù)據(jù)采集器;9、計算機。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。
[0020]參見圖1，一種壓電檢波器測試儀，包括壓電檢波器1、傳感器2、激振臺3、脈沖激勵裝置4、阻抗匹配器5、電荷放大器6、脈沖激勵控制器7、數(shù)據(jù)采集器8和計算機9;所述的激振臺3具有很低的固有頻率，激振臺3的臺面底面上安裝有標準傳感器2，激振臺3的臺面上安裝有被測的壓電檢波器I，激振臺3上設置有脈沖激勵裝置4，計算機9通過脈沖激勵控制器7與脈沖激勵裝置4相連，傳感器2通過電荷放大器6與數(shù)據(jù)采集器8相連，壓電檢波器I通過阻抗匹配器5與數(shù)據(jù)采集器8相連，數(shù)據(jù)采集器8與計算機9相連。其中，所述的壓電檢波器I的安裝位置與傳感器2的安裝位置相對激振臺3的臺面中心為等距離，并在同一條直線上，形成天平式結(jié)構(gòu)。所述的被測的壓電檢波器I可以是有源或無源壓電檢波器;所述的激振臺3為一個單簧懸掛系統(tǒng);所述的傳感器2為壓電加速度計。
[0021]由脈沖激勵控制器7控制脈沖激勵裝置4產(chǎn)生機械窄脈沖，沖擊激振臺臺面。所述的脈沖激勵控制器7為一個獨立的單片機控制單元，并為脈沖激勵裝置4提供激勵電源。所述脈沖激勵裝置4為一個電磁激勵裝置，俗稱電磁炮，對其電磁線圈施加脈沖電壓后，其磁芯將向上運動，撞擊激振臺的激發(fā)柱，形成機械窄脈沖。
[0022]被測壓電檢波器I的輸出經(jīng)過阻抗匹配器5傳送到數(shù)據(jù)采集器8，所述阻抗匹配器5是用超微晶材料作為磁芯，雙繞組的環(huán)形變壓器，輸入輸出比為1:1。所述數(shù)據(jù)采集器8為雙通道24位高速數(shù)據(jù)采集器，采樣率為lOOkps。標準傳感器2的輸出經(jīng)過電荷放大器6也傳送到數(shù)據(jù)采集器8。
[0023]具體的，該阻抗匹配器是用超微晶材料制作成圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，繞制兩組線圈，兩組線圈的匹數(shù)比為I: I，對傳感器的信號無放大或衰減作用。
[0024]所述的傳感器2和被測壓電檢波器I同時接收到激振臺臺面的振動信號后，響應帶寬為 0-2kHz。
[0025]所述的數(shù)據(jù)采集器8將兩路響應的電壓信號經(jīng)USB口傳送給計算機9，所述計算機9選擇筆記本電腦，以減輕系統(tǒng)重量，提高系統(tǒng)的便攜性。主控計算機9完成全部運算并顯示測試結(jié)果。
[0026]具體的，由脈沖激勵控制器控制脈沖激勵裝置產(chǎn)生機械窄脈沖，沖擊激振臺臺面，標準傳感器和被測壓電檢波器同時接收到振動臺面的振動信號，被測壓電檢波器的輸出經(jīng)過阻抗匹配器傳送到數(shù)據(jù)采集器，標準傳感器的輸出經(jīng)過電荷放大器也傳送到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將兩路響應的電壓信號經(jīng)USB 口傳送給主控計算機。主控計算機完成全部運算并顯示測試結(jié)果。
[0027]本實用新型提供的壓電檢波器測試儀，使用單簧懸掛激振臺，用電磁激勵法產(chǎn)生窄脈沖沖擊波(俗稱電磁炮)激勵激振臺，可獲得0-2K Hz響應帶寬，利用阻抗匹配器解決壓電式地震檢波器與共地式數(shù)據(jù)采集器的阻抗匹配問題?？朔爽F(xiàn)有技術中的諸多缺點，使得速度快，成本低，體積小，便攜實用，填補了專用壓電地震檢波器測試儀的市場空白，深受用戶歡迎。
[0028]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種壓電檢波器測試儀，其特征在于，包括壓電檢波器(I)、傳感器(2)、激振臺(3)、脈沖激勵裝置(4)、阻抗匹配器(5)、電荷放大器(6)、脈沖激勵控制器(7)、數(shù)據(jù)采集器(8)和計算機(9);所述的激振臺(3)的臺面底面上安裝有傳感器(2)，激振臺(3)的臺面上安裝有被測的壓電檢波器(I)，激振臺(3)上設置有脈沖激勵裝置(4)，計算機(9)通過脈沖激勵控制器(7)與脈沖激勵裝置(4)相連，傳感器(2)通過電荷放大器(6)與數(shù)據(jù)采集器(8)相連，壓電檢波器(I)通過阻抗匹配器(5)與數(shù)據(jù)采集器(8)相連，數(shù)據(jù)采集器(8)與計算機(9)相連。2.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述的壓電檢波器(I)的安裝位置與傳感器(2)的安裝位置相對激振臺(3)的臺面中心為等距離，并在同一條直線上，形成天平式結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述的脈沖激勵控制器(7)為一個獨立的單片機控制單元，并為脈沖激勵裝置(4)提供激勵電源。4.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述脈沖激勵裝置(4)為一個電磁激勵裝置，其與激振臺(3)的激發(fā)柱相連。5.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述阻抗匹配器(5)是用超微晶材料作為磁芯，雙繞組的環(huán)形變壓器，輸入輸出比為I: I。6.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器(8)為雙通道24位高速數(shù)據(jù)采集器，采樣率為10kps。7.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述的傳感器(2)為壓電加速度計。8.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述的傳感器(2)和被測壓電檢波器(I)同時接收到激振臺臺面的振動信號后，響應帶寬為0-2kHz。9.根據(jù)權利要求1所述的壓電檢波器測試儀，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集器(8)經(jīng)USB口與計算機(9)相連，所述計算機(9)為筆記本電腦。
【文檔編號】G01V13/00GK205427209SQ201620207215
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】胡長生, 胡沁園, 薛勇
【申請人】西安陸洲智能傳感技術有限公司