[发明专利]一种混合加速度传感器与位移传感器测试性能标定装置

说明书

本发明公开了一种混合加速度传感器与位移传感器测试性能标定装置，包括：传感器固定支撑基座模块、性能标定控制模块和数据采集与分析模块，传感器固定支撑基座模块包括：位移传感器定位夹具、加速度传感器安装板和U型传感器减震支座，性能标定控制模块包括：伺服电机、滚珠丝杠移动平台、快速移动导轨和移动导轨定位块，数据采集与分析模块包括：数据采集仪和工控机，伺服电机带动滚珠丝杠移动平台在快速移动导轨上执行预先设定的规律性动作，并检定待标定位移传感器和/或加速度传感器的输出信号，由工控机基于传感器输出信号，得到对应的动、静态标定曲线。本发明采用全自动控制方式，实现对位移/加速度传感器的动态和静态性能混合标定。

技术领域

本发明涉及传感器标定技术领域，更具体的说，涉及一种混合加速度传感器与位移传感器测试性能标定装置。

背景技术

位移传感器是一种用于监测岩土现场试验、土工离心模型试验、振动台模型试验等土体、边坡等岩土构筑物位移、沉降、变形的关键性传感器，其中在地震荷载、交通荷载等动荷载下位移传感器的量测数据准确性与可靠性是表征土体或岩土构筑物发生沉降和破坏的重要力学参数。因此，位移传感器的动态响应性能对于土工模型试验结果具有重要影响。然而，目前国内外土工实验室对于位移传感器的性能标定侧重于静态性能方面，并且现有土工实验室中位移传感器性能标定试验装置绝大多数为手动式位移传感器静态性能标定装置，尚无土工模型试验使用的位移传感器动态性能标定试验装置。微型加速度传感器是一种用于监测动力离心模型试验、振动台模型试验等物理模型试验下土体振动过程中加速度大小的关键性传感器。现有技术中，常规便携式小型加速度混合加速度传感器与位移传感器测试性能标定装置仅具有的定频宽、定幅值、专用性(且由于不同厂家生产的微型加速度传感器接口螺纹的不统一，现有标定装置标定不同类型加速度传感器限制性较强)等特点，因此仅能标定特定频带的微型加速度传感器的动态性能，从而限制了加速度传感器的动态性能标定范围。

然而，位移传感器和加速度传感器的动态性能，对于土工离心模型试验等岩土物理模型中测量地震荷载和爆炸荷载等动荷载下岩土构筑模型的位移、沉降、变形、滑移和振动荷载等参数的准确性和可靠性具有重要影响。

综上，目前现有技术中虽已发展了位移标定装置和加速度标定装置，但缺乏二者相结合的标定装置，且现有位移标定装置，仅具有静力测试准确度和稳定性标定需求，而缺少动力测试的准确度和稳定性标定需求，同时，加速度标定装置的频带十分有限，难以满足高频加速度和低频加速度标定的同时需求。因此，如何提供一种微型加速度与位移传感器性能标定装置，能够实现对位移传感器和加速度传感器的动态性能标定，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种混合加速度传感器与位移传感器测试性能标定装置，以实现对位移传感器和加速度传感器的动态性能标定。

一种混合加速度传感器与位移传感器测试性能标定装置，包括：传感器固定支撑基座模块、性能标定控制模块和数据采集与分析模块；

所述传感器固定支撑基座模块包括：位移传感器定位夹具、加速度传感器安装板和U型传感器减震支座；

所述位移传感器定位夹具用于对待标定位移传感器进行固定定位；

所述加速度传感器安装板用于与所述待标定位移传感器和待标定加速度传感器连接；

所述U型传感器减震支座用于固定安装所述位移传感器定位夹具，并对所述位移传感器定位夹具进行减震；

所述性能标定控制模块包括：伺服电机、滚珠丝杠移动平台、快速移动导轨和移动导轨定位块；

所述移动导轨定位块用于固定快速移动导轨；

所述伺服电机用于在接收到携带有标定参数的控制信号后开始工作，带动所述滚珠丝杠移动平台在所述快速移动导轨上执行预先设定的规律性动作，并标定所述待标定位移传感器的传感器输出信号和/或待标定加速度传感器的传感器输出信号；