[發(fā)明專利]一種彈簧連接的移動多柔性梁耦合振動檢測裝置及方法

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• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112051795A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱志成;陳思文
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19;G01H11/08;G01H9/00;G01H11/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

1.一種彈簧連接的移動多柔性梁耦合振動檢測裝置，其特征在于，包括移動多柔性梁本體部分、絲杠傳動部分、振動信號檢測部分及驅(qū)動控制部分；

所述移動多柔性梁本體部分，包括柔性梁、夾板、夾塊、彈簧、彈簧聯(lián)接板、彈簧支架、第一墊板、第二墊板及第三墊板，第二墊板為兩塊，平行設(shè)置在第一墊板上，所述柔性梁為兩塊，兩塊柔性梁的中心由夾板和夾塊固定在第二墊板上，隨第二墊板在水平方向移動，第三墊板設(shè)置在第二墊板上，兩塊柔性梁兩端均為自由端，一端通過彈簧耦合連接，另一端懸置，彈簧固定在彈簧聯(lián)接板上，使柔性梁產(chǎn)生耦合振動，彈簧聯(lián)接板通過彈簧支架固定在第三墊板上；

所述絲杠傳動本體部分包括，伺服電機(jī)、導(dǎo)軌絲杠、第一滑塊及絲杠墊板，所述絲杠墊板固定在實驗臺上，導(dǎo)軌絲杠安裝在絲杠墊板上，第一滑塊與導(dǎo)軌絲杠連接，所述第一墊板安裝在第一滑塊上，伺服電機(jī)帶動導(dǎo)軌絲杠轉(zhuǎn)動，使第一滑塊在水平方向上移動；

所述振動信號檢測部分包括，壓電片傳感器、激光位移傳感器、導(dǎo)軌、第二滑塊、加速度傳感器、電荷放大器、端子板、運動控制卡及計算機(jī)，壓電片傳感器及加速度傳感器設(shè)置在柔性梁上，激光位移傳感器通過傳感器支架安裝在第二滑塊上，第二滑塊與導(dǎo)軌連接；所述激光位移傳感器檢測柔性梁耦合端的振動信號，通過端子板傳輸至運動控制卡，再輸入計算機(jī)中，壓電片傳感器及加速度傳感器檢測的彎曲振動信號經(jīng)過電荷放大器放大，通過端子板傳輸至運動控制卡后，再輸入計算機(jī)中；

驅(qū)動控制部分，包括絲杠驅(qū)動控制單元及壓電驅(qū)動控制單元；

所述絲杠驅(qū)動控制單元，包括與伺服電機(jī)連接的伺服電機(jī)驅(qū)動器，伺服電機(jī)自帶編碼器將電機(jī)轉(zhuǎn)動信息反饋伺服電機(jī)驅(qū)動器，計算機(jī)根據(jù)該反饋信息，生成控制信號，通過運動控制卡及端子板輸入伺服電機(jī)驅(qū)動器，控制伺服電機(jī)，驅(qū)動第一滑塊在水平方向移動；

所述壓電驅(qū)動控制單元，包括壓電片驅(qū)動器及壓電放大電路，所述壓電片驅(qū)動器設(shè)置在柔性梁上，壓電片傳感器、激光位移傳感器和加速度傳感器采集的振動信號輸入計算機(jī)，計算機(jī)得到控制信號，通過運動控制卡和端子板，輸入壓電放大電路，驅(qū)動壓電片驅(qū)動器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動多柔性梁耦合振動檢測裝置，其特征在于，所述壓電片傳感器粘貼在柔性梁寬度方向中心線且距離固定端85mm位置處，姿態(tài)角為0°且單面粘貼，每根柔性梁上耦合端與懸置端各粘貼1片，總計4片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動多柔性梁耦合振動檢測裝置，其特征在于，所述加速度傳感器設(shè)置在每根柔性梁懸置端寬度方向中心線上，且距離自由端60mm位置處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動多柔性梁耦合振動檢測裝置，其特征在于，所述壓電片驅(qū)動器包括16片壓電陶瓷片，每根柔性梁粘貼八片，距離柔性梁固定位置25mm，正反兩面對稱粘貼，每面4片，且關(guān)于柔性梁寬度方向中線對稱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動多柔性梁耦合振動檢測裝置，其特征在于，兩根柔性梁之間通過彈簧連接，每根柔性梁通過彈簧與彈簧支架連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的移動多柔性梁耦合振動檢測裝置，其特征在于，還包括行程開關(guān)，所述行程開關(guān)通過行程開關(guān)支架位于實驗臺上。