[发明专利]一种基于电容式位移传感器三角翼振动测量装置与方法

权利要求书

1.一种基于电容式位移传感器的三角翼振动测量装置，其特征在于，包括三角翼，所述三角翼为等腰直角三角形，其中一条直角边通过机械夹持装置固定为悬臂板，电容式位移传感器探头通过支架安装在悬臂板的正前方，所述电容式位移传感器探头检测悬臂板的振动信号传输到电容位移传感器多通道测量系统处理后，经过A/D数据采集卡后输入到计算机，计算机与显示器连接；

所述电容式位移传感器探头具体为三个，分别为第一、第二及第三电容式位移传感器探头，根据振动位移云图确定位置；

具体为：在ANSYS有限元分析软件中分析三角翼的模态特性，得到三角翼前三阶固有频率分别为8.367HZ、31.73HZ、44.103HZ，同时得到三角翼在各阶固有频率下振动的位移云图，包括一阶、二阶及三阶的振动位移云图，以上述三个固有频率为中心频率设置三个数字滤波器，第一电容式位移传感器探头安装在二阶振动位移较大处，测量信息通过中心频率31.73Hz的数字滤波器获得第二阶振动信息；

第二电容式位移传感器探头安装在三阶振动位移较大处，测量信息通过中心频率为44.103Hz的数字滤波器滤波后得到第三阶振动信息；

第三电容式位移传感器探头安装在一阶振动位移较大处，测量信息通过中心频率为8.367Hz的数字滤波器后得到第一阶振动信息。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述机械夹持装置包括矩形柱状支架及等腰梯形夹板，所述等腰梯形夹板的上底边固定在矩形柱状支架上，所述等腰梯形夹板的下底边与三角翼固定。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述三角翼的材料为铝合金。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，还包括底座，磁性底座及竖直支架，所述磁性底座安装在底座上，所述竖直支架安装在磁性底座上，所述竖直支架上安装第一、第二及第三水平支架，所述第一水平支架安装第一电容式位移传感器探头，所述第二水平支架安装第二电容式位移传感器探头，所述第三水平支架安装第三电容式位移传感器探头。

5.根据权利要求1-4任一项所述的测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步在ANSYS软件中分析三角翼的固有频率和振型，得到前3阶固有频率，在计算机上设计以各阶固有频率为中心频率的三种数字滤波器；

第二步三角翼的振动引起第一、第二及第三电容式位移传感器探头的电容变化，将电容变化信号传输到电容位移传感器多通道测量系统处理后，经过A/D数据采集卡后输入到计算机中；

第三步在计算机中将各个电容式位移传感器探头测得的位移信号通过不同的数字滤波器后得到三角翼在前三阶固有频率下振动的振动位移。