[發(fā)明專利]測試傳感器在100g及以上振動加速度的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110386198.8
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103134583A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 包紹明;余快
• 申請（專利權(quán)）人: 成都凱天電子股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振動測試方法，具體地說，本發(fā)明涉及一種測試傳感器在100g及以上振動加速度的大振動測試方法。

背景技術(shù)

目前世界上最大的振動臺空載最大加速度一般都不能超過150g，加上負載后往往低于100g，因此利用現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)可設(shè)定頻率的長時間、100g以上高幅值的穩(wěn)態(tài)振動測試十分困難。現(xiàn)階段工程上對傳感器的大振動，通常是通過給予瞬間的沖擊加速度，獲得所謂的半正弦波來實現(xiàn)的。這種方法的缺陷是很難獲得理想的沖擊波形，而且只能獲得較高(1kHz以上)的振動頻率。然而這種沖擊的辦法并不可靠，尤其是對脈寬的控制依靠緩沖材料來進行，因此很難獲得理想的波形。同時，沖擊的脈寬往往很窄，這就意味著沖擊加速度的頻率很高，往往在1kHz以上，那么要獲得大位移的低頻加速度就非常困難了。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實現(xiàn)了設(shè)定頻率的長時間、高幅值(100g以上)的穩(wěn)態(tài)振動測試，對現(xiàn)實工程具有較為深遠的理論探索意義。目前，國內(nèi)外還沒有任何成熟的系統(tǒng)或技術(shù)可以實現(xiàn)頻率可調(diào)的穩(wěn)態(tài)的大加速度(100g以上)的振動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提出一種振動頻率可調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)測試振動傳感器穩(wěn)態(tài)的大g值振動，用以測試傳感器在100g及以上振動加速度的方法，以克服傳統(tǒng)沖擊測試方法的缺陷。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達到，一種用以測試傳感器在100g及以上振動加速度的方法，其特征在于包括如下步驟：

首先用金屬材質(zhì)加工成懸臂梁，以被測傳感器為質(zhì)量塊組成單元，將上述懸臂梁、質(zhì)量塊組成單元剛性的連接在振動臺上，然后在振動臺的一端，利用振動臺施加小于100g的振動加速度，在共振頻率下(根據(jù)懸臂梁的不同，該頻率一般在1Hz～5000Hz范圍內(nèi))，使作為參考加速度測試點的被測傳感器達到100g以上的加速度，當振動臺施加的頻率與懸臂梁、質(zhì)量塊組成單元的固有頻率接近或相等時，質(zhì)量塊組成單元處產(chǎn)生共振，振動臺加速度將會在這里放大若干倍；控制振動臺施加端標準傳感器在共振頻率點(定頻)上施加穩(wěn)態(tài)的振動值，即可用放大端標準傳感器測試出振動臺被放大的振動加速度大小和頻率。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。

本發(fā)明通過以被測傳感器為質(zhì)量塊單元，在振動臺的一端，施加小于100g的振動加速度，通過懸臂梁的共振實現(xiàn)目前國內(nèi)外沒有任何成熟的系統(tǒng)或技術(shù)可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的大加速度(100g以上，g為標準重力加速度)的振動，這種振動使得工程中對于振動極限的探索拓寬到500g左右；同時通過對懸臂梁材料和長度的改變可以調(diào)節(jié)共振頻率，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)測試頻率。

本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、兵器、民用機械等工程領(lǐng)域。如對于機載設(shè)備的可靠性強化測試，可以將本發(fā)明中的傳感器改為各類型機載的設(shè)備儀器，同時將強懸臂梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計，仍然可以實現(xiàn)某些關(guān)鍵機載設(shè)備的大振動測試。又如對于振動傳感器的測試，可以實現(xiàn)100g以上穩(wěn)態(tài)振動的標定，從而在某種程度上實現(xiàn)替代靠沖擊法標定的現(xiàn)狀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明測試傳感器在100g及以上振動加速度方法的振動放大示意圖。

圖2是圖1振動臺激勵振動放大原理圖。

圖3是本發(fā)明振動放大第一個實施方案的示意圖。

圖4是本發(fā)明振動放大第二個實施方案的示意圖。

圖中：1.懸臂梁，2.被測物，3.放大端標準傳感器，4.調(diào)節(jié)懸臂梁長度的機構(gòu)，5.施加端標準傳感器，6.振動激勵裝置。

具體實施方式

參閱圖1。在如下提供的最佳實施例中，懸臂梁和質(zhì)量塊組成單元分別由金屬加工而成的懸臂梁1和被測傳感器2組成，其中懸臂梁為金屬材質(zhì)，質(zhì)量塊組成單元則為被測傳感器。

懸臂梁剛性連接在振動臺上，質(zhì)量塊組成單元固聯(lián)在懸臂梁1的自由端組成振動臺激勵振動放大機構(gòu)(以下稱振動激勵裝置)。該機構(gòu)的基本原理是在某懸臂梁的固有頻率點頻率上，對其懸臂梁施加一個振動加速度a，產(chǎn)生共振后獲得最大約30倍a的大加速度a′。在振動臺的施加端，用振動臺施加小于100g的振動加速度，在共振頻率下(根據(jù)懸臂梁的不同，該頻率一般在10Hz～2000Hz范圍內(nèi))，共振效果將使作為參考加速度測試點的被測傳感器達到100g以上的加速度。當振動臺施加的頻率與懸臂梁、質(zhì)量塊的固有頻率接近或相等時，質(zhì)量塊組成單元處將產(chǎn)生共振，振動臺加速度將會在這里放大若干倍，即可用放大端標準傳感器來測試出振動臺被放大的振動加速度大小和頻率。