振动筒传感器振型测量方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明属于振动筒传感器测量的【技术领域】，具体涉及一种振动筒传感器的振型测量方法及装置，解决振动筒压力传感器振型目前无法测量的问题。测量方法：被测振动筒垂直安装于旋转卡盘上，激光测振仪安装于升降工作台上，将激光测振仪的光柱调于振动筒的外被测面上且光柱垂直于振动筒的被测表面，外接激励源使振动筒处于谐振状态，开始测量。测量装置，包括抗振工作台，抗振工作台上设置有升降工作台和旋转卡盘，还包括外接激励源，旋转卡盘用于安装振动筒，升降工作台上设置激光测振仪，激光测振仪连接电脑。本发明测量方法操作简单，不需暗室等复杂环境，可在普通室内进行，测量准确、直观，可得到传感器多侧面方位完整振型图。
【专利说明】振动筒传感器振型测量方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于振动筒传感器测量的【技术领域】，具体涉及一种振动筒传感器的振型测量方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前振动筒传感器的振型只能在有条件的实验室用激光全息摄影的方法辅助拍照，全息摄影方法设备复杂，且需在暗室中进行，摄影得到的照片只是单一方向平面的波纹图形，只能辅助分析振型，不能全面反映实际振型。振动筒压力传感器是谐振式传感器，其压力敏感元件工作时处于微振幅振动状态，该振动筒的振型有无数种，由沿振动筒圆周方向的周向振动和沿振动筒长度方向的径向振动构成，该振型是振动筒传感器的设计关键之一，该种振型目前无法测量，只能靠激光全息摄影辅助推断。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决振动筒压力传感器振型目前无法测量，只能靠激光全息摄影辅助推断，激光全息摄影测量设备复杂，且需在暗室中进行，同时摄影得到的照片只是单一方向平面的波纹图形，不能反映实际振型的问题。
[0004]本发明采用如下的技术方案实现:
振动筒传感器的振型测量方法，其步骤如下:
被测振动筒垂直安装于旋转卡盘上，激光测振仪安装于升降工作台上，将激光测振仪的光柱调于振动筒的外被测面上且光柱垂直于振动筒的被测表面，外接激励源使振动筒处于谐振状态，开始测量，
1)转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，便可得到均匀的沿圆周方向一圈的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，该多个测量点的振动信号便可在测量系统中合成振动筒的周向振型；
2)转动升降工作台手柄在振动筒高度或长度范围内改变测量高度，转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，便可得到均匀的沿圆周方向一圈的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，便可得到振动筒不同高度或长度位置的周向振型；
3)旋转卡盘角度固定，转动升降工作台手柄在振动筒高度或长度范围内均匀的连续改变测量高度，便可得到振动筒沿垂直轴线方向的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，该多个测量点的振动信号便可在测量系统中合成振动筒的轴向振型。
[0005]振动筒传感器振型测量装置，包括抗振工作台，抗振工作台上设置有升降工作台和旋转卡盘，还包括外接激励源，旋转卡盘用于安装振动筒，升降工作台上设置激光测振仪，激光测振仪连接电脑。
[0006]优选的，激光测振仪设置两台。
[0007]本发明与现有技术相比具有如下的有益效果:测量方法操作简单，不需暗室等复杂环境，可在普通室内进行，测量准确、直观，可得到传感器多侧面方位完整振型图，是传感器振型测量、分析的实用仪器，且为首例用激光测振仪实现振动筒传感器振型测量的设备。本发明也可用于其他等谐振敏感体的振型测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为振动筒传感器振型测量装置结构示意图，
图2为实施例测量结果a，
图3为实施例测量结果b，
图4为实施例测量结果C，
图5为实施例测量结果d，
图6为实施例测量结果e，
图中:1-抗振工作台，2-升降工作台，3-旋转卡盘，4-振动筒，5-激光测振仪。
【具体实施方式】
[0009]结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明。
[0010]振动筒传感器振型测量方法，步骤如下:
被测振动筒垂直安装于旋转卡盘上，激光测振仪安装于升降工作台上，将激光测振仪的光柱调于振动筒的外被测面上且光柱垂直于振动筒的被测表面，外接激励源使振动筒处于谐振状态，开始测量，
1)转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，便可得到均匀的沿圆周方向一圈的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，该多个测量点的振动信号便可在测量系统中合成振动筒的周向振型；
2)转动升降工作台手柄在振动筒高度或长度范围内改变测量高度，转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，便可得到均匀的沿圆周方向一圈的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，便可得到振动筒不同高度或长度位置的周向振型；
3)旋转卡盘角度固定，转动升降工作台手柄在振动筒高度或长度范围内均匀的连续改变测量高度，便可得到振动筒沿垂直轴线方向的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，该多个测量点的振动信号便可在测量系统中合成振动筒的轴向振型。
[0011]振动筒传感器振型测量装置，包括抗振工作台1，抗振工作台I上设置有升降工作台2和旋转卡盘3，还包括外接激励源，旋转卡盘3用于安装振动筒4，升降工作台I上设置激光测振仪5，激光测振仪5连接电脑。
[0012]本发明采用激光测振仪和带旋转、升降功能的工作台，实现振动筒等谐振敏感体的振型测量，本测量方法操作简单，不需暗室等复杂环境，可在普通室内进行，测量准确、直观，可得到传感器多侧面方位完整振型，是传感器振型测量、分析的实用仪器，且为首例用激光测振仪实现振动筒传感器振型测量的设备。
[0013]实施例:
1、测试条件:激光器输出频率:20KHz，放大倍数:X 10。
[0014]2、测试方法:
I)、用信号发生器激励振动筒，用激光测振仪测量振动筒的振动。
[0015]2)、振动筒尺寸:直径小18mm，有效长度:55臟，沿振动筒径向选择72个(每隔5度)测试点，轴向选择90个测试点。
[0016]3、振动筒振型测量结果:
a、谐振频率:4.255KHz，激励幅值:6V，转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，采集72个测量点的振动信号得到振动筒的周向振型图，如图2所示。从图2中看有8个波峰，实际振型是4个波峰、4个波谷，因此，振动筒谐振频率为4.255KHz时的振动在圆周方向的径向周期数为4，即振型是4。如选择2台激光测振仪同步测量，则可实际显示4个波峰、4个波谷的周向振型图。
[0017]b、谐振频率:7.271KHZ，激励幅值:6V，转动升降工作台手柄在振动筒高度(长度)范围内改变测量高度，转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，采集72个测量点的振动信号得到振动筒不同高度位置的周向振型，如图3所示。从图3中看有8个波峰，实际振型是4个波峰、4个波谷，因此，振动筒谐振频率为7.27IKHz时的振动在圆周方向的径向周期数为4，即振型是4。如选择2台激光测振仪同步测量，则可实际显示4个波峰、4个波谷的周向振型图。
[0018]C、谐振频率:4.255KHz，激励幅值:6V，旋转卡盘角度固定，转动升降工作台手柄在振动筒高度(长度)范围内均匀的连续改变测量高度，便可得到振动筒沿垂直轴线方向的多个测量点，选择90个测量点采集振动信号，该多个测量点在测量系统中合成振动筒的轴向振型，如图4所示，有I个波峰，这表明振动筒谐振频率为4.255KHz时的振动轴向半波数为I,即轴向振型为I。因此振动筒谐振频率为4.255KHz时的振型为(4，I)模。
[0019]d、谐振频率:7.271KHz，激励幅值:6V，旋转卡盘角度固定，转动升降工作台手柄在振动筒高度(长度)范围内均匀的连续改变测量高度，便可得到振动筒沿垂直轴线方向的多个测量点，选择90个测量点采集振动信号，该多个测量点在测量系统中合成振动筒的轴向振型，如图5所示，有2个波峰，这表明振动简谐振频率为7.271KHz时的振动轴向半波数为2，即轴向振型为2。因此振动筒谐振频率为7.271KHz时的振型为(4，2)模。实际为I个波峰，一个波谷，如选择2台激光测振仪同步测量，则可实际显示I个波峰、I个波谷的轴向振型图。
[0020]e、谐振频率:11.252KHZ，激励幅值:6V，旋转卡盘角度固定，转动升降工作台手柄在振动筒高度(长度)范围内均匀的连续改变测量高度，便可得到振动筒沿垂直轴线方向的多个测量点，选择90个测量点采集振动信号，该多个测量点在测量系统中合成振动筒的轴向振型，如图6所示，有3个波峰，这表明振动简谐振频率为11.252KHZ时的振动轴向半波数为3，即轴向振型为3。因此振动筒谐振频率为11.252KHZ时的振型为(4，3)模。实际为I个波峰，一个波谷，再I个波峰，如选择2台激光测振仪同步测量，则可实际显示I个波峰、I个波谷，再I个波峰，的轴向振型图。
【权利要求】
1.一种振动筒传感器振型测量方法，其特征在于步骤如下: 被测振动筒垂直安装于旋转卡盘上，激光测振仪安装于升降工作台上，将激光测振仪的光柱调于振动筒的外被测面上且光柱垂直于振动筒的被测表面，外接激励源使振动筒处于谐振状态，开始测量， 1)转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，便可得到均匀的沿圆周方向一圈的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，该多个测量点的振动信号便可在测量系统中合成振动筒的周向振型； 2)转动升降工作台手柄在振动筒高度或长度范围内改变测量高度，转动旋转卡盘手柄使被测体沿垂直轴线均匀转动一圈，便可得到均匀的沿圆周方向一圈的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，便可得到振动筒不同高度或长度位置的周向振型； 3)旋转卡盘角度固定，转动升降工作台手柄在振动筒高度或长度范围内均匀的连续改变测量高度，便可得到振动筒沿垂直轴线方向的多个测量点，采集上述多个测量点的振动信号，该多个测量点的振动信号便可在测量系统中合成振动筒的轴向振型。
2.一种用于如权利要求1所述的振动筒传感器振型测量方法的装置，其特征在于包括抗振工作台(1)，抗振工作台(I)上设置有升降工作台(2)和旋转卡盘(3)，还包括外接激励源，旋转卡盘(3)用于安装振动筒(4)，升降工作台(2)上设置激光测振仪(5)，激光测振仪(5)连接电脑。
3.根据权利要求2所述的振动筒传感器振型测量装置，其特征在于激光测振仪(5)设置两台。
【文档编号】G01H9/00GK103698000SQ201310624245
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月1日 优先权日:2013年12月1日
【发明者】苏莉芳, 吴小彬, 张中飞, 姚敏强 申请人:太原航空仪表有限公司