一种红外探测器振动夹具的制作方法

本实用新型涉及试验夹具领域，特别涉及一种红外探测器振动夹具。
背景技术：
：红外探测器是将入射的红外辐射信号变成电信号输出的器件，有多项环境试验要求，例如振动、冲击、跌落、潮湿、高低温等，其中振动是20～2000Hz6g加速度的正弦振动。为了提高红外探测器的抗干扰及性能稳定性，2013年提高了振动要求，加速度由6g提高为15g，理论推力提高了2.5倍。图1为现有技术中红外探测器振动夹具装配后的结构示意图，如图1所示，螺栓与基座、压板分为三体，传感器粘结在基座底盘上，压板与基座间隙≥3mm，在用现有的红外探测器振动夹具进行振动试验时，当红外探测器进行15g加速度振动时，在1500Hz左右出现噪声毛刺，即噪声电压大幅度超差，无法准确进行红外探测器的振动试验。技术实现要素：鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的红外探测器振动夹具。本实用新型提供一种红外探测器振动夹具，包括基座、压板、螺栓、螺母和传感器；所述基座包括基座底盘和位于所述基座底盘上面的支撑板，所述基座底盘与支撑板为一体化设计；所述支撑板上设有第一凹槽和加强筋，所述螺栓的一端为螺杆，另一端为圆柱体，所述圆柱体与支撑板过盈配合，并采用销钉将圆柱体与支撑板锁死；所述压板上设有传感器、螺栓孔以及第二凹槽；所述压板装配在所述支撑板上时，支撑板上的螺栓透穿压板上的螺栓孔，使得所述第一凹槽和第二凹槽对接，形成所述红外探测器的容纳空间，且压板和支撑板通过所述螺杆和所述螺母固定。本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过提供一种红外探测器振动夹具，解决现有技术中红外探测器无法准确进行15g加速度的振动试验问题，能够进行减小红外探测器振动夹具在15g加速度下产生的弹性形变，防止振动夹具产生共振，确保红外探测器振动试验的正常进行。附图说明图1为现有技术中红外探测器振动夹具装配后的结构示意图；图2为本实用新型实施例的红外探测器振动夹具装配后的结构示意图；图3为本实用新型实施例的红外探测器振动夹具与振动台连接示意图；其中，1、基座；2、压板；3、螺栓；4、传感器；5、基座底盘；6、支撑板；7、螺母；8、红外探测器；9、螺栓孔；10、销钉；11、放大器；12、噪声电压采集系统；13、气路；14、加强筋。具体实施方式为了解决现有技术中红外探测器无法准确进行15g加速度的振动试验问题，本实用新型提供了一种红外探测器振动夹具，以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。现有技术中红外探测器振动夹具无法准确进行15g加速度的振动试验问题。经过实验和力学仿真测算发现，现有的红外探测器振动夹具锁紧螺栓的抗拉强度不够，在15g加速度振动下产生弹性变形，红外探测器出现摆动现象(即红外探测器产生竖直方向振动)，同时带动振动夹具支撑板出现摆动，产生共振(即红外探测器振动夹具产生前后方向振动)。根据本实用新型的实施例，提供了一种红外探测器振动夹具，图2为本实用新型实施例的红外探测器振动夹具装配后的结构示意图，如图2所示，根据本实用新型实施例的红外探测器振动夹具，包括基座1、压板2、螺栓3、螺母7和传感器4；所述基座1包括基座底盘5和位于所述基座底盘5上面的支撑板6，所述基座底盘5与支撑板6为一体化设计；所述支撑板6上设有第一凹槽和加强筋14，所述螺栓3的一端为螺杆，另一端为圆柱体，所述圆柱体与支撑板6过盈配合，并采用销钉10将圆柱体与支撑板6锁死；所述压板2上设有传感器4、螺栓孔9以及第二凹槽；所述压板2装配在所述支撑板6上时，支撑板6上的螺栓3透穿压板2上的螺栓孔9，使得所述第一凹槽和第二凹槽对接，形成所述红外探测器8的容纳空间，且压板2和支撑板6通过所述螺杆和所述螺母7固定。经过研究发现，振动系统中不同位置振动状态差异巨大，因此传感器安装越是接近红外探测器位置，振动数据越真实科学。现有技术中传感器安装在振动夹具的底盘上，由于共振红外探测器自身振动能量已放大数倍，此时红外探测器输出的噪声信号巨大，造成振动噪声不合格。具体的，所述螺栓3的材料为合金钢40Cr，所述基座1和压板2的材料为铝合金7075。表1为本申请所使用的螺栓材料与现有技术中所使用的螺栓材料的对比表，表2为本申请与现有技术中所使用基座和压板材料的对比表，相对于现有技术中红外探测器振动夹具所使用的材料，本申请螺栓、基座和压板所使用的材料能进一步提高红外探测器振动夹具的强度。表1表2屈服强度σs(MPa)硬度HBS弹性模量GPa铝合金7075(本申请)45515071铝合金LY12(现有技术)32512068具体的，所述支撑板6和压板2的宽度均为30～35mm，所述支撑板6和压板2的长度均为148～150mm，所述压板2的厚度为20～25mm。优选地，所述支撑板6和压板2的宽度均为30mm，所述支撑板6和压板2的长度均为148mm，所述压板2的厚度为20mm。表3为本申请与现有技术中红外探测器振动夹具尺寸的对比表，单位为mm，由表3可知，本申请相对于现有技术基座底盘加厚、支撑板加厚加宽、压板加厚加宽、螺栓加粗。表3为了减弱振动夹具电磁干扰，提高了红外探测器的中心高度，具体的，所述红外探测器的中心高度为80～85mm(优选为80mm)，所述红外探测器的中心高度指的是红外探测器的中心与基座底盘上表面的距离。具体的，所述基座底盘5的厚度为25～30mm，优选的，所述基座底盘5的厚度为25mm。表4为本申请与现有技术基座底盘厚度以及红外探测器中心高度的对比表，单位为mm。表4具体的，所述基座底盘5上设有螺栓孔9，通过所述螺栓孔9将红外探测器8振动夹具固定在振动台上。每次夹装红外探测器时，压板水平度对振动噪声的传递有直接影响，优选的，容纳空间与红外探测器的配合间隙大于等于0.05mm，小于等于0.2mm，这样既可以保证压板抱紧稳定性，又不能与红外探测器卡死。具体的，所述压板2与支撑板6上表面的水平间隙≤1mm。本实用新型通过改变红外探测器夹具的结构及尺寸、提高材料的抗振强度、改变传感器的安装位置、提高红外探测器安装中心高度，解决现有技术中红外探测器无法准确进行15g加速度的振动试验问题，能够进行减小红外探测器振动夹具在15g加速度下产生的弹性形变，防止振动夹具产生共振，确保红外探测器振动试验的正常进行。为了更加详细的说明本实用新型，给出红外探测器8振动夹具的一个实例，如图2所示，红外探测器振动夹具包括基座1、压板2、两个螺栓3、两个螺母7和传感器4；所述基座1包括基座底盘5和位于所述基座底盘5上的支撑板6，所述基座底盘5与支撑板6为一体化设计，所述基座底盘5的厚度为25mm，所述基座底盘5上设有螺栓孔9，通过所述螺栓孔9将红外探测器振动夹具固定在振动台上；所述支撑板6上设有第一凹槽和加强筋14，所述螺栓3的一端为螺杆，另一端为圆柱体，所述圆柱体与支撑板6过盈配合，并采用销钉10将圆柱体与支撑板6锁死，所述压板2上设有传感器4、螺栓孔9以及第二凹槽，所述支撑板6和压板2的宽度均为30mm，所述支撑板6和压板2的长度均为148mm，所述压板2的厚度为20mm；所述压板2装配在所述支撑板6上时，支撑板6上的螺栓3透穿压板2上的螺栓孔9，使得所述第一凹槽和第二凹槽对接，形成所述红外探测器8的容纳空间，且压板2和支撑板6通过所述螺杆和所述螺母7固定，所述红外探测器8的中心相对于基座底盘5上表面的高度为80mm，压板2与支撑板6上表面的水平间隙≤1mm，所述容纳空间与红外探测器8的配合间隙大于等于0.05mm，小于等于0.2mm(即所述第一凹槽与红外探测器8的配合间隙大于等于0.05mm，小于等于0.2mm；所述第二凹槽与红外探测器8的配合间隙大于等于0.05mm，小于等于0.2mm)；所述螺栓3的材料为合金钢40Cr，所述基座1和压板2的材料为铝合金7075。本实用新型实施例的红外探测器振动夹具的使用过程包括如下步骤：(1)用机械力将两个螺栓3(在图3中未标出)的圆柱体压入支撑板6内，并用分别两个金属销钉10将螺栓3和支撑板6结合为一个整体，将基座底盘5用四个螺栓3固定在振动台上；(2)将红外探测器8放在支撑板6的第一凹槽内，支撑板6上的螺栓3透穿压板2上的螺栓孔9，使得所述第一凹槽和第二凹槽对接，将红外探测器8固定在第一凹槽和第二凹槽构成的容纳空间内，在两个螺栓3的螺杆上拧上螺母7，螺母7预锁紧；预锁紧时压板2、支撑板6平面两侧缝隙间各放一个预压板(厚度1.2mm)，当两侧螺母7压上压板2时，将预压板撤出，同时将两边螺母7锁紧；(3)红外探测器8接线口与放大器11连接，放大器11与噪声电压采集系统12连接，红外探测器8的制冷器与气路13连接；(4)将传感器4与振动台驱动系统连接，图3为本实用新型实例1的红外探测器8振动夹具与振动台连接示意图；(5)通气通电后，振动台进行正弦振动扫描。输出噪声电压由示波器监控记录，最终判定红外探测器振动试验是否合格。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页1 2 3