[发明专利]改装PR9270型激振器为压电加速度计校准器的方法无效
申请号: | 201210217799.0 | 申请日: | 2012-06-28 |
公开(公告)号: | CN103513060A | 公开(公告)日: | 2014-01-15 |
发明(设计)人: | 王亚龙;牛君乐 | 申请(专利权)人: | 洛阳市重冶矿山机械有限公司 |
主分类号: | G01P21/00 | 分类号: | G01P21/00;B06B1/10 |
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地址: | 471000 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 改装 pr9270 型激振器 压电 加速度计 校准 方法 | ||
技术领域
本发明涉及校准领域,特别是一种改装PR9270型激振器为压电加速度计校准器的方法。
背景技术
激振器是一种激励振动的装置,在我国,使用激振器的工矿企业和研究单位不少,但这些装置的利用率不高,闲置率也较高。
发明内容
针对上诉问题,本发明利用PR9270型激振器,通过将其两只支承弹簧反向安装、再安装一只调整振动弹簧并且在轴杆顶端安装一套振动台面(或悬臂梁)的方法,加之外围的检测设备,激振器便改制成压电加速度计校准器。
本发明的有益效果是:这种方法测量准确度可达4%,而且方便、实用、经济。同时,此校准器还可恢复成激振器。
附图说明
图1为振动平台和支撑弹簧的安装图;图2为加速度校准器工作原理图。
其中,1.支撑弹簧;2. 振动平台;3. 固定夹块;4. 测量光缝;5. 振动弹簧;6. PR9270型激振器;7. 加速度放大指示器;8.8305 标准加速度计;9. M5535功率放大器;
10.示波器;11. 1022拍频振荡器;12.配重;13. 悬臂梁;14. 被校加速度计;15. 2626 适调放大器。
具体实施方式
1. 整个装置共有三部分: 安装振动平台(2)、悬臂梁(13)、调整振动弹簧(5)和装配支承弹簧(1),以及制备相应的振幅测量装置。
1.1 振动台面:为了减轻可动部分的质量,可用硬质铝合金制作振动台面(2),用三只螺钉把它固定在激振器的顶杆、 被校加速度计(14)、测量光缝(4)及标准加速度计固定在台面上;为了得到较大的加速度,可制作一矩形悬臂梁(13)固定在振动台面上,当悬臂梁(13)共振时,可产生较大的加速度。
1.2整振动弹簧(5)与装配支承弹簧(1),PR9270 型激振器有两组振动弹簧,每组的预压力为45N。当两组弹簧同向安装时,总的预压力为90N 。所以就把可动部分推到了限档器的顶端。为此可打开激振器的顶盖,将顶部的振动弹簧反向安装,便可使可动部分的预压力变为零; 但是由于可动部分重力的作用,可动部分还是沉到限档器的底端。所以还应加工一条支承弹簧安装在激振器可动系统的顶部位置。把可动部分支撑起来,平衡掉剩余的重力,使可动部分恰好处在两限档器的中间并能自由振动。
1.3振幅测量装置:振动台面与悬臂梁的振幅可用读数显微镜测定,其测量准确度可达0.001mm。为了将读数显微镜放置在合适的位置处测量,最好制作一台镜架,可以上下、左右、前后调节显微镜的观测位置和观测距离。观测的标志是固定在振动平台(2)上的测量光缝。此测量光缝(4)由经精密研磨的形变很小的两块金属片对靠而成。光缝宽度可达0.01mm。
2. 1工作原理:原理如图2 所示。整套激振器改装的压电加速度计校准器共有四部分:标准信号发生器、音频功率放大器、PR9270 型激振器(6)和振幅测量装置。由标准信号发生器产生所要求的低失真度的正弦信号,经音频功率放大器供放后输入到激振器的激励线圈,从而产生相应频率的机械振动,振动平台(2)或悬臂梁(13)的振幅用T C I 型读数显微镜测量,在振动过程中,当测量光缝(4)被其背面的聚焦光源照射后,光缝展成一条有一定宽度的光带,测定光带宽度减去光缝本身的宽度就是振动的双振幅( 峰一峰) 值。对于高值加速度情况,不能使用光缝测量振幅,可采用标准加速度计(8)。可将它与被校压电加速度计背对背地安装在振动平台(2)或悬臂梁(13)上,直接进行对比试验比较方便。
被校加速度计(14)安装在振动台面的中心位置;当被校加速度计(14)安装在振动平台(2)或悬臂梁(13)的一侧或一端时,则应在其对侧或对端的对称位置上安装与加速度计质量相同的配重(12),以使振动系统保持平衡。为了测量振动平台(2)(或悬臂梁(13)) 的横向振动量,也可以在振动台(2)(或悬臂梁(13)) 的垂向侧面贴上30 0 ~ 400#的砂纸,用读数显微镜寻测某一光亮的砂点,测量该砂点展示椭圆轨迹的长轴与短轴的长度,分别减去此光点的直径,便可求出振动台面(或悬臂梁) 振动的纵向和横向的振幅值。
2.2如果需要将校准器再改作激振器时,只要取下振动平台(2)和支承弹簧(1),调换振动弹簧(5)的方向,很快恢复原状,对仪器本身毫无影响。
3.误差分析:振动台面正弦振动的加速度由a=4π2f2A。
其中,f为振动频率;A为振动的单振幅。
根据误差理论及校准器的技术指标,求得所测加速度的相对误差为≤4%。
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