专利名称：激振式测量系统性能测试试验台架的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种性能测试试验台架，特别是一种激振式测量系统性能测试试验台架，用于动态测量领域。
背景技术：
随着对测量速度、精度要求的日益提高，动载式测量系统取代人工、半自动和低速测量方法已成为技术发展的潮流，车载式、电机驱动牵引式、高空飞机装载式测量系统的应用将越来越广泛。动载式测量系统的典型特点是，测量系统本身处于复杂的动力系统中，特别对于位移、速度或加速度测量，测量数据必将包含动载系统的动态特性，严重的，被测对象的真实数据完全被测量系统本身的运动所淹没，导致结果完全无效。在一般的测量系统中，测量系统本身静止不动，被测对象移动、振动或不动，系统的精度主要由传感器的解析度决定。但是，在动载式测量系统中，传感器的解析度与系统的精度有关，但并不是唯一的主要因素，其他的影响因素还有传感器响应频率、数字滤波器滤波的准确性、精度、效率等，比一般的测量系统要复杂得多。而一个高精度的动载测量系统，从数据采集到滤波、显示及其他业务处理，到安装、调试，往往周期长，而且昂贵，因此，在设计动态测量系统并将其安装到车辆、飞机上之前，有必要对测量系统的性能进行评估。试验分析和验证是评估的重要手段。
经对现有技术文献的检索发现，中国专利号为“03130390”，名称为“激光振动检测方法及其实施装置”，该装置由激光发生器、光学系统和信号处理单元组成，自述为“适用于测量物体振动及测量的振动小于计数当量值的场合。”在这种场合下，被侧物体在振动，而测量系统本身静止，不属于动载式测量系统。该装置没有激振系统使得激光发生器和光学系统振动，不能应用于动载测量系统的试验分析。进一步检索中，尚未发现与本发明主题相同或者类似的温习那报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种激振式测量系统性能测试试验台架。使其对本身处于运动工况的测量系统进行精度、响应频率评估，可以分析和验证不同振型、不同振幅、不同频率下的测量精度，特别适合于车载系统测量位移的场合。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括平台、激振器、连接杆、传感器安装架、左支撑杆、左滑轨、左传感器、弹簧支撑架、弹簧、右传感器、右滑轨、右支撑杆、左滑轮架、右滑轮架、信号发生器、功率放大器、信号采集处理与显示系统。平台可由大理石或不锈钢板制作，具有较高硬度和较好表面精度。激振器置于平台上，之间有橡胶垫减振。激振器输出在顶杆上，顶杆通过螺纹与连接杆固接，连接杆与传感器安装架焊接在一起，左、右传感器与传感器安装架固联，同时，传感器安装架与左、右滑轮架固联，左、右滑轮架分别可沿着左、右滑轨上下滑动，左、右滑轨分别固定在左、右支撑杆中部，左、右支撑杆的底部分别固定在平台上。这样左、右传感器可以沿着左、右轮架上下滑动。信号发生器信号输出端接到功率放大器的输入端，功率放大器的输出端接到激振器，左右传感器的输出端接到信号采集处理与显示系统，弹簧设置在传感器安装架的顶端，弹簧的上端通过连接钩子套在弹簧支撑架的安装孔中，弹簧支撑架的左右两端分别与左支撑杆和右支撑杆的顶端固定连接。
信号发生器可以产生不同频率、振型、振幅的信号，经过功率放大器放大，然后输出给激振器，激振器顶端产生上下振动，振幅与信号发生器设置的振幅成正比，频率和振型与信号发生器设置的频率和振型相同。激振器顶端通过连接杆推动传感器安装架上下振动。受到左右滑轮架的运动限制，传感器安装架只能沿着滑轨运动，也就是上下振动，同时带动固定在安装架上传感器上下振动。当传感器安装架负荷较大，使得振幅太小时，传感器安装架的顶端可钩住弹簧，起到平衡作用。传感器的信号输出给信号采集处理与显示系统，进行信号采集、分析、滤波、显示。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明针对动载式测量系统而设计，目的是对自身运动测量系统进行性能评估。信号发生器和功率放大器对激振器进行激励，可以模拟不同振型、不同频率、不同振幅的多种实际工况，而且调节很方便；信号采集处理与显示系统可以对数据进行实时采集，实时处理，效率高；带安装孔的传感器安装架，可以安装零、一、二、三或四个数量不等的传感器进行试验，具有灵活性；弹簧支撑架和弹簧，对不同种类、不同数量的传感器重量具有适应性。
图1本发明结构示意2为图1所示A-A视图具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括平台1、激振器2、连接杆3、传感器安装架4、左支撑杆5、左滑轨6、左传感器7、弹簧支撑架8、弹簧9、右传感器10、右滑轨11、右支撑杆12、信号发生器13、功率放大器14、信号采集处理与显示系统15、左滑轮架16、右滑轮架17。激振器2置于平台1上，之间有橡胶垫减振，激振器2输出在顶杆上，顶杆通过螺纹与连接杆3固接，连接杆3与传感器安装架4焊接在一起，左传感器7和右传感器10与传感器安装架4固联，同时，传感器安装架4分别与左滑轮架16、右滑轮架17固联，左、右滑轮架16、17可以分别沿着左、右滑轨6、11上下滑动，左、右滑轨6、11分别固定在左、右支撑杆5、12的中部，左、右支撑杆5、12的底部分别固定在平台1上，信号发生器13信号输出端接到功率放大器14的输入端，功率放大器14的输出端接到激振器2，左、右传感器7、10的输出端接到信号采集处理与显示系统15，传感器安装架4通过连接钩子套在弹簧9下端，弹簧9设置在传感器安装架4的顶端，弹簧9的上端通过连接钩子套在弹簧支撑架8的安装孔中。
信号发生器13产生不同频率、振型、振幅的信号经过功率放大器14放大，然后输出给激振器2，于是激振器2的顶杆上下振动，同时带动连接杆3、传感器安装架4上下振动，受到左滑轨6、左滑轮架16和右滑轨11、右滑轮架17的运动限制，传感器安装架4只能沿着滑轨运动，也就是上下振动，同时带动左传感器7、右传感器10上下振动。如果传感器安装架4的负荷较大，使得振幅太小时，传感器安装架的顶端可钩住弹簧9，起到平衡作用。
传感器安装架4有左右两个安装孔18，通过调整安装销子的长度，每个安装孔可以最多安装两个传感器，故传感器安装架4可以安装零、一、二、三或四个传感器。
权利要求
1.一种激振式测量系统性能测试试验台架，其特征在于，包括平台(1)、激振器(2)、连接杆(3)、传感器安装架(4)、左支撑杆(5)、左滑轨(6)、左传感器(7)、弹簧支撑架(8)、弹簧(9)、右传感器(10)、右滑轨(11)、右支撑杆(12)、信号发生器(13)、功率放大器(14)、信号采集处理与显示系统(15)、左滑轮架(16)、右滑轮架(17)，其连接关系为激振器(2)置于平台(1)上，激振器(2)通过螺纹与连接杆(3)固接，连接杆(3)与传感器安装架(4)焊接在一起，左、右传感器(7、10)与传感器安装架(4)固联，同时，左传感器(7)与左滑轮架(16)固联，右传感器(10)与右滑轮架(17)固联，左、右滑轮架(16、17)沿着左、右滑轨(6、11)上下滑动，左滑轨(6)与左支撑杆(5)固联，右滑轨(11)与右支撑杆(12)固联，左、右支撑杆(5、12)的底部固定在平台(1)上，信号发生器(13)信号输出端接到功率放大器(14)的输入端，功率放大器(14)的输出端接到激振器(2)，左、右传感器(7、10)的输出端接到信号采集处理与显示系统(15)，弹簧(9)一端与传感器安装架(4)连接，另一端与弹簧支撑架(8)连接。
2.根据权利要求1所述的激振式测量系统性能测试试验台架，其特征是，传感器安装架(4)通过连接钩子套在弹簧(9)下端，弹簧(9)的上端通过连接钩子套在弹簧支撑架(8)的安装孔中。
3.根据权利要求1所述的激振式测量系统性能测试试验台架，其特征是，传感器安装架(4)有左右两个安装孔(18)，通过调整安装销子的长度，每个安装孔最多设置两个传感器，故传感器安装架(4)设置零、一、二、三或四个传感器。
4.根据权利要求1所述的激振式测量系统性能测试试验台架，其特征是，激振器(2)与平台(1)之间有橡胶垫，激振器(2)输出在顶杆上，顶杆通过螺纹与连接杆(3)固接。
全文摘要
一种动态测量领域的激振式测量系统性能测试试验台架，激振器置于平台上，激振器与连接杆固接，连接杆与传感器安装架焊接在一起，左右传感器与传感器安装架固联，传感器安装架与左右滑轮架固联，左右滑轮架分别沿着左右滑轨上下滑动，左右滑轨分别固定在左右支撑杆上，左右支撑杆固定在平台上，信号发生器输出端接到功率放大器输入端，功率放大器输出端接到激振器，左右传感器的输出端接到信号采集处理与显示系统，弹簧一端与传感器安装架连接，另一端与弹簧支撑架连接。本发明体积小，可模拟多种工况，调试方便，效率高，灵活性好。
文档编号G01D18/00GK1603757SQ20041006803
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者张建武, 陈俐 申请人:上海交通大学