[发明专利]基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置及方法

权利要求书

1.一种基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置，其特征在于，包括转台（4）、叉指电极（3）、锥面反射镜（5）和激光测振仪（1），所述叉指电极（3）固定安装，被测的谐振子（2）竖向设置在所述转台（4）上，所述叉指电极（3）与所述谐振子（2）的唇沿相配合，用于向谐振子（2）施加振动激励信号；所述锥面反射镜（5）和谐振子（2）同轴设置，且所述锥面反射镜（5）的反射面环绕谐振子（2）的被测端外表面设置；所述激光测振仪（1）的检测端朝向所述锥面反射镜（5）和谐振子（2），用于向谐振子（2）的被测端端面施加扫描激光、并根据所述谐振子（2）的被测端端面返回的反馈激光检测谐振子（2）的2次谐波误差，还用于通过所述锥面反射镜（5）向谐振子（2）的被测端柱面垂直施加扫描激光、并根据所述锥面反射镜（5）返回的反馈激光检测谐振子（2）的1次谐波误差和3次谐波误差。

2.根据权利要求1所述的一种基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置，其特征在于，所述谐振子（2）包括同轴设置的半球罩（202）与支撑杆（201），所述支撑杆（201）贯穿所述半球罩（202）并与半球罩（202）一体式连接，所述支撑杆（201）竖向设置，所述支撑杆（201）的上端作为谐振子（2）的被测端，所述半球罩（202）的唇沿朝下设置，所述叉指电极（3）通过电极座（8）固定设置在所述半球罩（202）的唇沿下方。

3.根据权利要求1所述的一种基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置，其特征在于，所述锥面反射镜（5）的反射面与谐振子（2）的轴线之间夹角为45°。

4.根据权利要求1所述的一种基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置，其特征在于，还包括三维可调平台（7）和反射镜支架（6），所述反射镜支架（6）固定安装在三维可调平台（7）上，所述反射镜支架（6）用于安装所述锥面反射镜（5）。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置，其特征在于，所述转台（4）的旋转平面水平设置，所述转台（4）的轴心处设有夹具（9），所述夹具（9）用于夹持被测谐振子（2）。

6.一种基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识方法，基于权利要求1~5任一项所述的基于扫描激光测振的谐振子1～3次谐波辨识装置，其特征在于，包括：

将被测谐振子（2）竖向安装，向谐振子（2）的唇沿上某一激励点施加振动激励信号，直到谐振子（2）起振；

垂直向谐振子（2）的支撑杆柱面（2-2）施加第一扫描激光、直到完成谐振子（2）的全周向扫描，根据谐振子（2）的支撑杆柱面（2-2）反馈激光得到谐振子（2）的径向振动信号；沿谐振子（2）的周向依次更新唇沿上的激励点，得到多个激励点对应的径向振动信号；根据多个径向振动信号解算谐振子（2）的1次谐波误差和3次谐波误差；

垂直向谐振子（2）的支撑杆端面（2-1）施加第二扫描激光、直到形成环形扫描轨迹，根据谐振子（2）的支撑杆端面（2-1）反馈激光得到谐振子（2）的轴向振动信号；沿谐振子（2）的周向依次更新唇沿上的激励点，得到多个激励点对应的轴向振动信号；根据多个轴向振动信号解算谐振子（2）的2次谐波误差。