带有检验与校核机构的加速度传感器底座的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种带有检验与校核机构的加速度传感器底座，具有用于传递振动振幅与频率给加速度传感器的振动板，用于产生振动振幅的主传动轴，用于产生各振动频率的调速电机，主传动轴上设有不同偏心距的阶梯轴，并与调速电机连接，偏心阶梯轴通过滚轮连接振动杆，振动杆上端连接振动板，振动板与底座箱体组件之间连接有支撑弹簧。该底座可以解决在实际工程使用中，遇到传感器的现场标定、检验工作无法实施和实验室与现场环境不一至时传感器的性能与技术指标的检验与修正等技术问题。底座与检验与校核机构的一体化，使得传感器在增加有限的空间条件下，其检验与校核工作可以实现常态化与制度化，提高检测系统的工作效率与测试精度，降低检验与校核工作成本。
【专利说明】带有检验与校核机构的加速度传感器底座
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种加速度传感器底座，尤其是一种用于传感器现场检验与校核的加 速度传感器底座。
【背景技术】
[0002] 加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速度传感器可应用在控制系 统、仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，工程测振、 地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析以及高层建筑结构动态特性和安全保卫振动 侦察上。
[0003] 在实际工程使用中，往往会遇到传感器的现场标定、检验工作无法实施与实验室 与现场环境不一至时传感器的性能与技术指标的检验与修正等工作的实现。
【发明内容】
[0004] 本发明是要提供一种带有标定检验机构的加速度传感器底座，可以方便与可靠地 解决上述问题，使传感器的工作处于良好的工作状态并能保证测试与控制精度，及时发现 问题，及时加以修正与处理。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种带有检验与校核机构的加速度传感 器底座，具有一个用于传递振动振幅与频率给加速度传感器的振动板，一个用于产生振动 振幅的主传动轴,一个用于产生各振动频率的调速电机,其所述主传动轴上设有不同偏心 距的阶梯轴，并与调速电机连接，偏心阶梯轴通过滚轮连接振动杆，振动杆上端连接振动 板，振动板与底座箱体组件之间连接有支撑弹簧，通过调节调速电机的转速和主传动轴的 偏心距可按设定轨迹的振幅与频率检验与校核传感器性能。
[0006] 所述主传动轴两侧分别通过滚动轴承安装在底座箱体组件的底座上箱体和底座 下箱体之间，其中，一侧的滚动轴承与主传动轴轴肩之间连接有复位弹簧，复位压缩弹簧一 端与主传动轴轴肩支撑连接，另一端与滚动轴承内圈支撑连接，用于消除主传动轴的轴向 间隙，主传动轴与滚动轴承内径采用间隙配合；所述主传动轴一侧通过联轴器与调速电机 连接，主传动轴上刻有分别为偏距^、偏距e2位置指示标线，主传动轴另一侧通过位置调整 螺栓与此侧的轴承压盖螺纹连接，用于调整与固定主传动轴的轴线移动位置；位置调整螺 栓与主传动轴的轴肩处安装一个平面轴承，用于产生相对转动。
[0007] 底座箱体组件的底座上箱体上开设有直线轴承安装孔，用于安装直线轴承，直线 轴承对振动杆直线移动起到导向与降低直线移动阻力的作用，底座上箱体上还设有四个用 于安装、连接振动板与支撑弹簧的螺纹孔。
[0008] 振动杆上部设有螺纹，并通过螺纹与振动板连接，连接位置处用上部螺母调整，最 大调整距离大于主传动轴的最大偏心距e2;振动杆的轴承杆下端用销轴螺栓间隙配合连接 滚轮。
[0009]振动板与底座上箱体之间还装有固定螺栓，在不工作时，振动板与底座上箱体用 固定螺栓固定。
[0010] 本发明的有益效果是： 1.该底座可以解决在实际工程使用中，遇到传感器的现场标定、检验工作无法实施和 实验室与现场环境不一至时传感器的性能与技术指标的检验与修正等技术问题。在目前相 关【技术领域】中尚无类似技术的应用。
[0011] 2.主传动轴的偏心结构可以根据需求获得多组偏心距参数（图中只表达两组)，而 结构中A面位置(见图3)使得主传动轴在位置调整时振动杆可以无障碍的作相对移动，不 存在跨越阶梯问题。
[0012] 3.采用位置调整螺栓与轴承压盖螺纹连接以及平面轴承结构，可以使位置调整与 固定更加可靠和实现灵活的相对转动。
[0013] 4.采用轴承内孔与主传动轴间隙配合结构，可以方便进行轴向调整，而支撑弹簧 与复位弹簧的复合作用与有效地解决因间隙存在而产生的结构附加振动影响以及没有间 隙存在则难以位置调整的问题。
[0014] 5.速度与加速度传感器的底座与检验与校核机构的一体化，使得传感器在增加有 限的空间条件下，其检验与校核工作可以实现常态化与制度化，提高检测系统的工作效率 与测试精度，降低检验与校核工作成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本发明的结构示意图； 图2是主传动系统结构示意图； 图3是主传动轴的结构示意图； 图4是图3中沿I-I的剖视图； 图5是调整螺栓的结构示意图； 图6是图5的左视图； 图7是底座箱体组件结构示意图； 图8是振动杆组件结构示意图； 图9是振动杆结构示意图； 图10是滚轮结构示意图； 图11是轴承压盖结构示意图； 图12是图11的左视图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0017] 如图1所示，一种带有检验与校核机构的加速度传感器底座，包括主传动系统1、 底座箱体组件2、支撑弹簧3、固定螺栓4、振动杆5、振动板6、滚轮7。
[0018] 一、主传动系统（图2):主传动系统主要由调速电机16、联轴器17、主传动轴15、滚 动轴承组件13、复位弹簧14与位置调整螺栓11、平面轴承10等组成。其中 ： 1)调速电机16 :产生检验与标定时的工作转速，其转速可调。
[0019] 2)联轴器17 :连接调速电机16与主传动轴15。
[0020] 3)主传动轴15 (图3、4):在调速电机16的驱动下形成旋转运动。主传动轴15为 不统一轴线的阶梯轴。其半周直径轮廓线在同一直线上见图3A处，另半周直径轮廓线不在 同一直线上，最大偏距为el和e2,两半周轮廓线相切过渡。在调速电机16的驱动下主传动 轴旋转，在偏距为〇的直径处，与主传动轴15没有径向位移产生，在偏距el直径处主传动 轴15产生el量的径向位移，在偏距e2直径处主传动轴15产生e2量的径向位移，从而形 成el、e2的测试振幅，其测试振动频率由调速电机16的工作转速决定。主传动轴15 -端 通过联轴器17与调速电机16连接，在主传动轴15这一侧刻有位置指示线分别为el、e2。 用位置调整螺栓11调整与锁紧主传动轴15的轴线移动，主传动轴15两侧分别设置有滚动 轴承13以减小运动阻力。主传动轴15与滚动轴承13内径采用间隙配合，在工作时依靠支 撑弹簧3与复位压缩弹簧14进行间隙补偿。
[0021] 4)滚动轴承组件13 :设置在主传动轴15两侧以减小运动阻力。
[0022] 5)位置调整螺栓11 :完成调整与固定主传动轴15的轴线位置移动。采用与轴承 压盖螺纹连接结构，位置调整螺栓主要起调整作用其结构见图5、6。调整时旋松调整螺栓， 依靠复位压缩弹簧14的压缩力使主传动轴15向调整螺母方向移动，直至选择位置，使之固 定。同样反向拧紧位置调整螺栓，使主传动轴15向反方向移动直至选择位置，使之固定。
[0023] 6)复位压缩弹簧14 :其主要作用是利用在位置调整螺栓11与轴承压盖12的作用 下产生压缩力，使主传动轴15等零件在轴向的间隙消除，同时在位置调整螺栓11松开时依 靠其压缩力使主传动轴15移动至选择位置。复位压缩弹簧14 一端与主传动轴15轴肩支 撑连接，另一端与滚动轴承13内圈支撑连接。
[0024] 二、底座箱体组件2(图7): 底座箱体组件2主要由底座上箱体23、底座下箱体27、轴承压盖12等组成。
[0025] 1)底座上箱体23 :底座上箱体23上开设有直线轴承安装孔25,对振动杆5移动 起到导向作用。底座上箱体23上还设有四个用于安装、连接振动板6与支撑弹簧3的螺纹 孔24。箱体两侧安装轴承处孔22的外侧用轴承压盖12紧固轴承。
[0026] 2)底座下箱体27 :主要承担主传动轴15、滚动轴承13等组件的安装与固定。箱 体两侧安装轴承处孔22的外侧用轴承压盖12紧固轴承。
[0027] 3)轴承压盖12 (图11，12):箱体两侧安装轴承处孔22的外侧用轴承压盖12紧固 轴承。轴承压盖12的螺纹处安装有位置调整螺栓11。在主传动轴15位置调整时，旋动位 置调整螺栓11，由于轴承压盖与箱体紧固，位置调整螺栓11产生移动在复位压缩弹簧的作 用下主传动轴15跟随移动。
[0028] 三、支撑弹簧3:在工作时支撑振动板6。采用四个角分布。见图1中3。
[0029] 四、固定螺栓4 :不工作时用固定螺栓4与底座上箱体23固定。在工作时则完全 松开固定螺栓4,由支撑弹簧3支撑振动板6。见图1中4。
[0030] 五、振动杆5(图9):用于传递主传动系统1产生的振动振幅与频率。主体采用直 线轴承组件。直线轴承与底座上箱体23螺栓固定，作为振动杆5的直线轴承杆上部螺纹处 19与振动板6螺纹连接，连接位置可用上部螺母调整，最大调整距离大于最大偏心距e2。作 为振动杆5的轴承杆下部配装有滚轮7 (图10)。如图8所示，滚轮7用销轴螺栓18与振动 杆5连接，滚轮7与销轴间隙配合。
[0031] 六、振动板6 :用于传递振动杆5的振动振幅与频率。其上将用螺纹联结的方式安 装加速度传感器。振动板5在不工作时用固定螺栓4与底座上箱体23固定。在工作时则 完全松开固定螺栓4,由支撑弹簧4支撑振动板6。
[0032] 七、滚轮7 (图10):用销轴螺栓18与振动杆5连接。在工作时与主传动轴15实 现滚动摩擦，以减小工作时的摩擦阻力。
[0033] 本发明的工作原理： 带有标定检验机构的速度、加速度传感器底座是一种方便现场检验与校核传感器性能 的装置。可以与速度、加速度传感器连为一体，也可以分开使用，操作方便性能可靠。其工 作原理为： 1)在不工作或无须检验与校核时：调整振动杆位置使其保证与主传动轴脱开，振动板 用联结螺栓与底座上箱体固定，并脱开调速电机。运输、移动与非检验与校核时保护整个装 置不受外界因素影响其工作性能。
[0034] 2)在工作或检验与校核时：a)检验与校核工作准备： ￠)联结调速电机并松开联结螺栓使振动板与底座上箱体脱开，达到联结螺栓下部至底 座上箱体与振动板结合面的位置大于最大偏心距e2。调整振动杆位置使其保证与主传动轴 接触，在支撑弹簧的作用下振动杆与主传动轴始终接触。
[0035] @旋动位置调整螺栓，在位置调整螺栓与轴承压盖螺纹的作用下以及利用复位弹 簧的作用使主传动轴调整至选择位置％或ei，并固定位置。
[0036] 检验与校核工作：调整调速电机至工作转速，在调速电机的驱动下，主传动轴开始 旋转，由于主传动轴上的偏心距的作用，振动杆将跟随主传动轴产生按照一定规律的上下 运动，形成按设定轨迹的振动幅度即试验振幅与频率。检验与校核传感器性能。按照检验 与校核要求可再次调整主传动轴位置即改变偏心距与电机转速而获得需要的检验与校核 要求。即：在装置结构的保证下，调整电机的转速可获得不同的检验与校核工作频率，调整 主传动轴位置即改变偏心距可获得不同的检验与校核工作振幅。而电机转速的范围和工作 振幅的范围可根据不同的要求加以配置或形成产品系列。
【权利要求】
1. 一种带有检验与校核机构的加速度传感器底座，具有一个用于传递振动振幅与频率 给加速度传感器的振动板￠)，一个用于产生振动振幅的主传动轴（15)，一个用于产生各 振动频率的调速电机（16)，其特征在于：所述主传动轴（15)上设有不同偏心距的阶梯轴， 并与调速电机（16)连接，偏心阶梯轴通过滚轮（7)连接振动杆（5)，振动杆（5)上端连接 振动板（6)，振动板（6)与底座箱体组件（2)之间连接有支撑弹簧（3)，通过调节调速电机 (16)的转速和主传动轴（15)的偏心距可按设定轨迹的振幅与频率检验与校核传感器性 能。
2. 根据权利要求1所述的带有检验与校核机构的加速度传感器底座，其特征在于：所 述主传动轴（15)两侧分别通过滚动轴承（13)安装在底座箱体组件的底座上箱体（23)和 底座下箱体（27)之间，其中，一侧的滚动轴承（13)与主传动轴（15)轴肩之间连接有复 位弹簧（14)，复位压缩弹簧（14) 一端与主传动轴（15)轴肩支撑连接，另一端与滚动轴承 (13)内圈支撑连接，用于消除主传动轴（15)的轴向间隙，主传动轴（15)与滚动轴承（13) 内径采用间隙配合；所述主传动轴（15) -侧通过联轴器（17)与调速电机（16)连接，主传 动轴（15)上刻有分别为偏距ei、偏距e2位置指示标线，主传动轴（15)另一侧通过位置调 整螺栓（11)与此侧的轴承压盖（12)螺纹连接，用于调整与固定主传动轴（15)的轴线移动 位置；位置调整螺栓（11)与主传动轴（15)的轴肩处安装一个平面轴承（10)，用于产生相 对转动。
3. 根据权利要求1所述的带有检验与校核机构的加速度传感器底座，其特征在于：所 述底座箱体组件（2)的底座上箱体（23)上开设有直线轴承安装孔（25)，用于安装直线轴 承，直线轴承对振动杆直线移动起到导向与降低直线移动阻力的作用，底座上箱体（23)上 还设有四个用于安装、连接振动板￠)与支撑弹簧（3)的螺纹孔（24)。
4. 根据权利要求1所述的带有检验与校核机构的加速度传感器底座，其特征在于：所 述振动杆（5)上部设有螺纹，并通过螺纹与振动板（6)连接，连接位置处用上部螺母调整， 最大调整距离大于主传动轴的最大偏心距e2;振动杆（5)的下端用销轴螺栓（18)间隙配合 连接滚轮（7)。
5. 根据权利要求3所述的带有检验与校核机构的加速度传感器底座，其特征在于：所 述振动板（6)与底座上箱体（23)之间还装有固定螺栓（4)，在不工作时，振动板（6)与底座 上箱体（23)用固定螺栓（4)固定。
【文档编号】G01P15/00GK104483508SQ201410663840
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】纪林章, 石钢, 张晓杭, 高相龙 申请人:上海应用技术学院