[发明专利]高温条件下激光振动系统的加速度幅值在线校准系统

说明书

本发明提供高温条件下激光振动系统的加速度幅值在线校准系统，包括：标准振动装置，用于产生并输出标准正弦振动信号，并计算所述标准正弦振动信号的加速度；石英灯阵，用于放置标准试件并对所述标准试件进行加热；陶瓷杆，一端连标准振动装置，另一端连接所述石英灯阵，所述陶瓷杆用于将所述标准正弦振动信号传递至标准试件，将所述标准振动装置和所述石英灯阵进行隔离,激光偏振系统，用于测试所述标准试件的加速度信号。本发明解决了如何将振动标准装置输出的加速度幅值，没有损失的传递到高温环境中，同时保证标准加速度计的工作环境为处于常温或可控状态，满足了超声速防空导弹平板式热模态试验系统热模态试验的计量保障要求。

技术领域

本发明涉及计量校准技术领域，尤其涉及特殊环境现场校准技术，具体为高超声速防空导弹平板式热模态试验系统高温环境加速度幅值在线校准方法。

背景技术

在航天器、运载火箭等许多工程领域中，大量的结构部件在高温下工作。例如导弹、航天器在高速穿越大气层飞行时，由于气流与飞行器表面摩擦产生大量热量,使飞行器表面温度可达600-2000℃。过高的温度及温度的变化将导致结构部件内产生不均匀的热应力和热变形等现象，继而导致飞行器外形,结构强度及结构刚度的改变，直接影响着结构的动态强度。

在高速飞行情况下由于气动加热引起的高温，针对防空导弹这类系统的弹体典型结构，需要进行气动热弹性分析(包括热刚度、热模态、热振动、热颤振等问题)。

为能够更准确的获取高超声速防空导弹在飞行过程中热环境条件下的模态参数，在地面建立了高超声速防空导弹平板式热模态试验系统，对导弹及部件在地面沿弹道仿真飞行过程，进行气动加热环境下的结构热模态、热振动试验，对提高气动热弹性分析精度和可靠性、提高飞行试验的成功率具有十分重要的意义。

高超声速防空导弹平板式热模态试验系统技术指标的准确与否，关系着高超声速导弹热模态试验数据的是否准确，非常有必要对高超声速飞行器热模态试验系统进行校准，确保其技术指标满足试验要求，从而保证热模态试验的准确可靠。

在现有技术的高超声速防空导弹平板式热模态试验系统中，采用激光测振系统在高温环境下对试件进行振动信号的采集和分析，目前热模态试验系统中的激光测振系统校准一般是在实验室环境下进行的，并且校准的环境条件为常温环境，从未在高温环境条件下进行过校准。

目前国内外对高温环境下激光测振系统的振动加速度幅值在线校准方法，尚未有技术资料和文献可参考。因此，需要设计一套能够针对高超声速防空导弹平板式热模态试验系统高温环境下振动加速度幅值的在线测量方法，以满足超声速防空导弹平板式热模态试验系统热模态试验的计量保障要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种高温环境下激光测振系统的振动加速度幅值在线校准系统，解决了如何将振动标准装置输出的加速度幅值，没有损失的传递到高温环境中，同时保证标准加速度计的工作环境为处于常温或可控状态，满足了超声速防空导弹平板式热模态试验系统热模态试验的计量保障要求。

为此，本发明提供一种高温条件下激光振动系统的加速度幅值在线校准系统，包括：

标准振动装置，用于产生并输出标准正弦振动信号，并计算所述标准正弦振动信号的加速度；

石英灯阵，用于放置标准试件并对所述标准试件进行加热；

陶瓷杆，一端连标准振动装置，另一端连接所述石英灯阵，所述陶瓷杆用于将所述标准正弦振动信号传递至标准试件，并且将所述标准振动装置和所述石英灯阵进行隔离；

激光偏振系统，用于测试所述标准试件的加速度信号。

可选地，所述标准振动装置包括：

正弦信号发生器，用于产生标准正弦信号；

功率放大器，用于对来自正弦信号发生器的标准正弦信号进行放大；