[發明專利]一種多通道振動傳感器與應變傳感器校準裝置

有效

• 申請號: 201811243506.X
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109060119B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 李希壘;常寶林;劉昭;王微;孫德建;鄭培;吳玉祥
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01B21/32
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發明公開了一種多通道振動傳感器與應變傳感器校準裝置，包括校準器本體、模態激振器、上部安裝平臺和N個振動傳感器安裝孔、多輻懸臂梁。當需要標定多個振動傳感器與應變傳感器時，只需將振動傳感器安裝在上部安裝平臺的傳感器安裝孔上，在多輻懸臂梁上安裝應變傳感器，啟動模態激振器，數據采集設備采集被測振動傳感器和應變傳感器的輸出信號，將被測傳感器信號與標準傳感器信號作比對，檢驗被測傳感器的性能和工作特性。校準裝置能夠同時對多個振動傳感器與應變傳感器進行校準，大大提高了校準的效率。

技術領域

本發明涉及多通道振動信號與應變信號校準裝置，是一種能夠同時對多個振動傳感器和應變傳感器進行校準的設備和方法。

背景技術

振動傳感器、應變傳感器是力學測量中經常使用的傳感器，傳感器由于生產制造的原因，無法保證參數性能指標完全一致，因此在使用振動傳感器、應變傳感器前，需要對傳感器進行抽檢校準。傳統的校準裝置只能對單通道、單模（單種模式）的傳感器進行校準，若需要校準的傳感器數量較多時，校準工作效率較低。因此本文發明了一種多通道振動傳感器與應變傳感器校準裝置。

發明內容

本發明提供了一種多通道振動傳感器與應變傳感器校準裝置，包括校準器本體、模態激振器、上部安裝平臺和N個振動傳感器安裝孔、N個振動傳感器、應變傳感器、多輻懸臂梁、防護罩、功率放大器、數據采集設備、信號調理部件、上位機。校準器本體是整個校準器外殼，還可以為內部結構部件提供安裝孔位；模態激振器是一種可以將電能轉變為機械能，并對被測部件提供激振力的裝置，其主要參數如下,最大激振力：400N、最大振幅：±12.5mm、最大加速度：50g、頻率范圍：DC-5kHz。模態激振器通過線纜與功率放大器連接，功率放大器面板設置激振器的所有運動參數，功率放大器功率輸出開關處于ON的狀態，模態激振器按照設置的參數開始工作。

模態激振器開始工作時，驅動上部安裝平臺和多輻懸臂梁上下運動，為上部安裝平臺和多輻懸臂梁運動提供能量。當模態激振器按照設定參數運動時，上部裝置會跟隨做往復運動。其中上部安裝平臺有N個振動傳感器安裝孔，被校準的振動傳感器安裝在安裝孔位置，數據采集設備采集振動傳感器輸出信號，將被測信號調理后發送給上位機，上位機將被測傳感器信號與標準信號進行參數比對，如靈敏度、幅值特性、頻率特性、非線性度等參數指標，為傳感器的選取提供數據支持。

多輻懸臂梁由N個懸臂梁組成，上部安裝平臺運動時，帶動N個懸臂梁一端跟隨上下運動。懸臂梁的受力情況，由上部安裝平臺至本體邊緣漸進遞增。在距上部安裝平臺等距的懸臂梁截面上，截面變形一致、受力相等，會形成一個個受力相等的應力環。在等應力環上安裝同種或不同種類的應變傳感器，應變傳感器的信號經過信號調理后，輸送給數據采集設備，數據采集設備將信號發送給上位機，上位機分析比較應變傳感器的靈敏度、幅值特性等技術參數，挑選性能優越、參數穩定的應變傳感器。

傳統的單個懸臂梁，只能使用單個應變傳感器測量某個截面的受力情況，如果需對不同類型的應變傳感器進行校準，無法對多種傳感器數據進行校準。

本發明有以下有益效果

1. 采用大功率的模態激振器，可以保證校準器的動態性和穩定性，模態激振器的激振頻率為DC-5kHz，既可以保證良好的低頻性能，又可以保證高頻下的信號輸出

2. 上部安裝平臺為其他部件的安裝提供支架，還可以為振動傳感器提供N個的安裝校準位置

3. 多輻懸臂梁跟隨激振器一起上下往復運動，在懸臂梁的截面上形成遞進的應變波，為應變傳感器的測量提供標準

4. 多輻懸臂梁距中心等距離的截面位置，會有受力相等的應變環，可以為不同類型的應變傳感器的校準提供標準

5. 校準器結構簡單，使用方便，既可在實驗室使用，也可攜帶戶外使用。

附圖說明

圖1 為本發明 一種多通道振動傳感器與應變傳感器校準裝置三維立體圖。