[發明專利]一種三軸微振實時在線測量系統及方法

在審

• 申請號: 202010084519.8
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111238631A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 孫長庫;余才志;王鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01H11/08
• 分類號: G01H11/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種三軸微振實時在線測量系統，包括：測量部分(10)、采集處理部分(20)和顯示操作部分(30)。測量部分(10)由三個加速度傳感器和一個測量底座(14)組成；三個加速度傳感器中的兩個分別位于測量底座(14)突出部分的兩側，第三個位于測量底座(14)上表面；采集處理部分(20)包括三通道采集模塊(21)、并行控制傳輸模塊(22)、后面板(23)、微型計算機模塊(24)；三通道采集模塊(21)內部包含三個相互獨立的通道，每個通道包括依次連接的模擬放大模塊、繼電器及隔離保護模塊和模數轉換模塊，每個通道與一個加速度傳感器相連；并行控制傳輸模塊(22)包括三個控制模塊、存儲模塊、處理器模塊及同步傳輸模塊，能夠同時控制三通道采集模塊中的三個獨立通道進行數據采集轉換，完成數據的初步鎖存及同步傳輸；微型計算機模塊(24)采用多線程并行技術，在接收并行控制傳輸模塊(22)傳輸數據的同時，完成三通道數據的并行計算處理及存儲；顯示操作部分(30)包含系統控制面板(31)、系統狀態面板(32)、振動數據顯示(33)、參數設置面板(34)、振動時域顯示面板(35)和振動頻域顯示面板(36)，在提供人機交互界面操作的同時，實時顯示振動采集結果和微型計算機模塊(24)的計算結果。

2.根據權利要求1所述的在線測量系統，其特征在于，所述測量底座(14)由無拼接一體化的不銹鋼制成，并且外部包有防靜電噴涂的不銹鋼外殼，所述三個加速度傳感器均通過不銹鋼螺釘與測量底座(14)剛性連接。

3.根據權利要求1所述的在線測量系統，其特征在于，所述采集處理部分(20)的框架采用鋁合金材質，并且外部包有防靜電噴涂的不銹鋼外殼。

4.根據權利要求1所述的在線測量系統，其特征在于，后面板(23)包括三通道采集模塊(21)的三個外部接口，每個加速度傳感器各通過一個外部接口連接到三通道采集模塊(21)的一個通道。

5.根據權利要求1所述的在線測量系統，其特征在于，所述測量部分(10)通過屏蔽電纜與三通道采集模塊(21)相連，三通道采集模塊(21)與并行控制傳輸模塊(22)相連，并行控制傳輸模塊(22)與微型計算機模塊(24)相連，微型計算機模塊(24)與顯示操作部分(30)相連。

6.一種使用權利要求1所述的在線測量系統實現的測量方法，其特征在于，三個加速度傳感器分別用來測量南北軸方向、東西軸方向和垂直軸方向的振動，測量底座置于需要進行微振動測試的設備平臺表面，三個加速度傳感器產生的三路電壓信號分別對應于測量底座的三個方向微振動響應，三路電壓信號通過三通道采集模塊轉化為三路數字化的加速度信號，再通過以太網通信將數字信號實時同步傳輸到微型計算機模塊，微型計算機模塊用于分析被測平臺的微振動特性，實現長時間在線測量。

7.根據權利要求6所述的測量方法，其特征在于，微型計算機模塊通過對加速度時域頻域的分析得到所述設備運行時外部環境的微振動等級，根據半導體產品制造時間及產品合格率的關系結合測量到的環境振動情況進行對比跟蹤分析，從而判斷環境振動對產品生產合格率的影響。