[發(fā)明專利]一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410637628.2
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104344885A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 朱剛;楊曉偉;閆磊;劉鑫;武東健
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天計量測試技術(shù)研究所;中國運載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于振動計量技術(shù)領(lǐng)域，應用于高溫振動傳感器計量，具體涉及一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置。

背景技術(shù)

振動傳感器廣泛應用于國防軍工的科研、生產(chǎn)和試驗過程中各個環(huán)節(jié)，在各種環(huán)境條件下?lián)撝O(jiān)控和測試的職能。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，溫度變化對振動傳感器的靈敏度影響很大，這是因為振動傳感器多數(shù)由壓電材料構(gòu)成，根據(jù)壓電材料的特性，當其在參考工作溫度(室溫)以外工作時，它的輸出電荷靈敏度將產(chǎn)生很大變化。高低溫環(huán)境下由溫度引入的測試誤差是不可忽略的，使用過程中必須對振動傳感器的靈敏度進行修正。這就要求對振動傳感器的溫度響應特性進行校準。

目前振動傳感器的校準都是在常溫下進行，校準方法包括絕對法和比較法兩種。振動絕對法校準是將振動量級及振動傳感器的特征參數(shù)直接溯源于長度、時間等基本物理量的方法，絕對法校準是目前振動校準不確定度最小的方法，絕對法使用的振動標準為激光測振儀。振動比較法校準是通過被校傳感器與由絕對法校準過的參考傳感器相比較而獲得被校傳感器靈敏度的一種方法，使用該方法的校準不確定度較絕對法大。

國內(nèi)外振動傳感器生產(chǎn)廠家已經(jīng)能夠生產(chǎn)高溫下使用的振動傳感器，一般出廠指標的校準都是采用比較法完成的，國內(nèi)外還沒有進行絕對法高溫振動傳感器幅值靈敏度和相位校準的校準裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高溫振動傳感器幅相絕對校準的裝置，采用高溫試驗箱提供高溫，采用激光干涉儀作為振動標準，實現(xiàn)振動傳感器在高溫下的靈敏度幅值和相位的校準。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置，其包括標準振動臺，在標準振動臺上方固定有圓筒形的振動延伸桿，振動延伸桿頂端放置被校傳感器，振動延伸桿頂部及被校傳感器均置于高溫試驗箱內(nèi)；在高溫試驗箱頂蓋上、被校傳感器正上方位置處設有隔熱玻璃窗口，激光干涉儀放置在高溫試驗箱外、該隔熱玻璃窗口處；高溫試驗箱內(nèi)設置有熱電偶或鉑電阻，高溫試驗箱通過加熱裝置進行加熱；

被校傳感器通過耐高溫信號線與高溫試驗箱外的適調(diào)放大器連接，適調(diào)放大器與數(shù)據(jù)采集卡連接；激光干涉儀與光電轉(zhuǎn)換器連接，光電轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)采集卡連接；數(shù)據(jù)采集卡連接計算機；標準振動臺與功率放大器相連，功率放大器與信號源相連，信號源連接計算機。

如上所述的一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置，其所述的計算機控制信號源，由信號源控制功率放大器進而控制標準振動臺產(chǎn)生振動；標準振動臺的振動通過振動延伸桿傳遞到高溫試驗箱內(nèi)的被校傳感器。

如上所述的一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置，其所述的熱電偶或鉑電阻測量高溫試驗箱內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)傳遞給溫度控制器，由溫度控制器控制加熱裝置進行加熱。

如上所述的一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置，其所述的適調(diào)放大器把被校傳感器的信號變成電壓信號輸入給數(shù)據(jù)采集卡，再由數(shù)據(jù)采集卡輸入給計算機；所述的激光干涉儀透過隔熱玻璃測量被校傳感器表面振動，然后將振動信號通過光電轉(zhuǎn)換器輸入給數(shù)據(jù)采集卡，再由數(shù)據(jù)采集卡輸入給計算機；計算機以激光干涉儀的振動量值為參考標準，解算被校傳感器的靈敏度幅值和相位。

如上所述的一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置，其所述的高溫為20℃～800℃。

本發(fā)明的效果在于：本發(fā)明所述的高溫振動傳感器幅相絕對校準的裝置，采用高溫試驗箱提供高溫，采用激光干涉儀作為振動標準，實現(xiàn)振動傳感器在高溫下的靈敏度幅值和相位的校準。主要技術(shù)指標為：

工作溫度范圍:20℃～800℃；

工作頻率范圍:10Hz～2000Hz；

幅值校準不確定度:U＝0.5％～1.0％(k＝2)；

相位校準不確定度：U＝0.5°～1°(k＝2)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.高溫試驗箱；2.被校傳感器；3.熱電阻或鉑電偶；4.標準振動臺；5.振動延伸桿；6.激光干涉儀；7.功率放大器；8.信號源；9.溫度控制器；10.加熱裝置；11.計算機；12.適調(diào)放大器；13.數(shù)據(jù)采集卡；14.光電轉(zhuǎn)換器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的高溫振動傳感器幅相絕對校準裝置作進一步描述。