[發明專利]一種節流器振動響應特性的測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201910652761.8
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110274758A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 沈小燕;丁佳為;曹鵬飛;劉源;禹靜;李東升
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種節流器振動響應特性的測試裝置及方法。本發明包括激光測距儀，電氣比例閥，氣用電磁閥，X?Y二維平移臺，限位組件，高精度大理石平臺，工控機及顯示屏。節流器放置于高精度大理石平臺上并使用限位組件限位；氣用電磁閥斷開；調節X?Y二維平移臺，使激光測距儀的激光束落于待測點；電氣比例閥輸出相應的氣源壓力，激光測距儀穩定測量2秒后接通氣用電磁閥，激光測距儀持續測量5秒后結束測量；依次測量并記錄每個待測點的振動響應特性數據。本發明測試方法簡單，精度高。

技術領域

本發明涉及節流器振動測試領域，具體地說是一種節流器振動響應特性的測試裝置及方法。

背景技術

現有裝置中，凡涉及實現直線或回轉運動，通常采用氣體靜壓潤滑技術。我國在氣體靜壓潤滑方面較多采用整體節流器技術，即在超精密運動副配合偶件的包容件(軸套或導軌架)整體內表面上布設節流孔形成節流器，氣體從節流孔流出，在運動副之間形成一層潤滑氣膜。運動副可通過該潤滑氣膜實現無摩擦的平移滑動。

當外界激勵(例如氣源的大小)的頻率接近節流器的固有頻率時，節流器會產生共振，破壞氣膜的承載力及剛度，導致以節流器為關鍵部件的超精密運動副產生誤差，影響定位精度，甚至損壞節流器。因此，得到節流器的固有頻率有利于避開共振區，延長節流器使用期限，提高定位精度。然而，節流器的結構較為復雜，無法精確計算其固有頻率，目前尚沒有專用于節流器固有頻率的測試裝置及方法。節流器的固有頻率可以通過測試節流器振動響應特性進行分析計算，因此需要一種節流器振動響應特性的測試裝置及方法。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種節流器振動響應特性的測試裝置及方法。

未實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種節流器振動響應特性的測試裝置，包括激光測距儀，用于測量節流器某一點的振動響應特性；X-Y二維平移臺，用于實現高精度大理石平臺相對于激光測距儀在X及Y方向的移動，所述的高精度大理石平臺，用于安裝限位組件和放置節流器；限位組件，用于限定不同尺寸的節流器的位置，防止節流器在通氣后滑動，避免當前測量點的位置偏離激光束；電氣比例閥，用于調節輸入的氣源壓力；氣用電磁閥，用于控制氣源的通斷；工控機及顯示器，用于控制X-Y二維平移臺、氣用電磁閥、電氣比例閥，記錄、分析及顯示激光測距儀測得的數據。

進一步說，限位組件使用直角型滾珠限位塊，其結構為在直角型鈑金槽中安裝滾珠，當其限定節流器位置時，滾珠與節流器側面為點接觸，以此減小節流器在法向振動時所受的摩擦力。

一種節流器振動響應特性的測試方法，首先在節流器上表面的待測點貼上反光貼膜，并將其放置于高精度大理石平臺上，根據節流器的尺寸調節限位組件，限定節流器的位置；由工控機及上位機程序控制激光測距儀沿X方向移動，高精度大理石平臺沿Y方向移動，使激光測距儀的激光束垂直落在反光貼膜的中心點；節流器進氣口通過氣管快速接頭和進氣管依次連接氣用電磁閥和電氣比例閥，并且氣用電磁閥為斷開狀態；電氣比例閥接收工控機輸出的信號，輸出對應的氣源壓力，氣源在氣用電磁閥處被阻斷，此時節流器為不通氣狀態；激光測距儀開始測量，2秒鐘后，接通氣用電磁閥，節流器隨氣源的流入在法向發生振動響應，激光測距儀持續測量5秒后，測量結束；若節流器上表面所有測量點均測完，則測量結束，若沒有全部測完，則由工控機及上位機程序控制激光測距儀沿X方向移動，高精度大理石平臺沿Y方向移動，使激光測距儀的激光束垂直落在下一個測量點的反光貼膜上的中心點進行測量，直至所有待測點測量完成；將節流器振動響應特性數據進行記錄、分析，并通過顯示屏顯示。