高温振动传感器校准系统的制作方法

本实用新型特别涉及一种高温振动传感器校准系统，属于电动振动台试验设备技术领域。

背景技术：

振动传感器广泛应用于国防军工的科研、生产和试验过程中各个环节，在各种环境条件下担负着监控和测试的职能。经研究发现，温度变化对振动传感器的灵敏度影响很大，这是因为振动传感器多数由压电材料构成，根据压电材料的特性，当其在参考工作温度(室温)以外工作时，它的输出电荷灵敏度将产生很大变化。高低温环境下由温度引入的测试误差是不可忽略的，使用过程中必须对振动传感器的灵敏度进行修正，这就要求对振动传感器的温度响应特性进行校准。目前振动传感器的校准都是在常温下进行，校准方法包括绝对法和比较法两种；振动绝对法校准是将振动量级及振动传感器的特征参数直接溯源于长度、时间等基本物理量的方法，绝对法校准是目前振动校准不确定度最小的方法，绝对法使用的振动标准为激光测振仪。振动比较法校准是通过待校准传感器与由绝对法校准过的参考传感器相比较而获得待校准传感器灵敏度的一种方法，使用该方法的校准不确定度较绝对法大。目前的高温振动传感器校准系统的振动台与待校准传感器经一连接轴杆直接连接，高温试验箱与连接轴杆直接接触，振动沿连接轴杆传递到待校准传感器会产生振动的失真，造成频率响应度差、轴向振动衰减等情况，并且连接轴杆在振动传递中会产生横向的偏摆，导致校准精度降低；若要降低连接轴杆造成的振动衰减以及横向偏摆等情况，往往需要使用高精密的振动台，导致振动传感器校准的实现成本高，实现难度大。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种高温振动传感器校准系统，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种高温振动传感器校准系统，其包括振动发生装置、高温试验箱、待校准传感器、标准传感器、校准仪以及功率放大器，所述振动发生装置及校准仪均与功率放大器连接，所述校准仪还分别与待校准传感器、标准传感器连接，所述振动发生装置的运动部件与一轴体一端固定连接，所述轴体另一端伸入所述高温试验箱，并且所述待校准传感器、标准传感器均设置在所述轴体另一端，所述轴体与所述高温试验箱之间经空气轴承连接；其中所述轴体与空气轴承的内圈固定连接，所述高温试验箱与空气轴承的外圈直接接触。

进一步的，所述空气轴承与轴体同轴设置。

进一步的，所述待校准传感器叠设在标准传感器上。

进一步的，所述振动发生装置至少经由轴体将振动发生装置产生的振动传递到高温试验箱内的待校准传感器和标准传感器。

进一步的，所述空气轴承的外圈与振动发生装置无直接接触。

进一步的，所述振动发生装置采用电动振动台。

进一步的，所述高温试验箱内还设置有加热机构，至少经由所述加热机构在高温试验箱内形成高温测试环境。

更进一步的，所述高温试验箱内还设置有温度监测机构，所述温度监测机构还与所述加热机构连接。

更进一步的，所述温度监测机构包括热电偶。

与现有技术相比，本实用新型提供的高温振动传感器校准系统结构简单，在应用时可以有效消除振动摩擦，减小振动波形在轴向上的失真，以及最大限度降低轴体的横向的位移，只需提供普通振动发生装置即能够实现高精度的校准工作，降低了校准的成本和操作难度。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施案例中一种高温振动传感器校准系统的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种高温振动传感器校准系统，其包括振动发生装置、高温试验箱、待校准传感器、标准传感器、校准仪以及功率放大器，所述振动发生装置及校准仪均与功率放大器连接，所述校准仪还分别与待校准传感器、标准传感器连接，所述振动发生装置的运动部件与一轴体一端固定连接，所述轴体另一端伸入所述高温试验箱，并且所述待校准传感器、标准传感器均设置在所述轴体另一端，所述轴体与所述高温试验箱之间经空气轴承连接；其中所述轴体与空气轴承的内圈固定连接，所述高温试验箱与空气轴承的外圈直接接触。

进一步的，所述空气轴承与轴体同轴设置。

进一步的，所述待校准传感器叠设在标准传感器上。

进一步的，所述振动发生装置至少经由轴体将振动发生装置产生的振动传递到高温试验箱内的待校准传感器和标准传感器。

进一步的，所述空气轴承的外圈与振动发生装置无直接接触。

进一步的，所述振动发生装置采用电动振动台。

进一步的，所述高温试验箱内还设置有加热机构，至少经由所述加热机构在高温试验箱内形成高温测试环境。

更进一步的，所述高温试验箱内还设置有温度监测机构，所述温度监测机构还与所述加热机构连接。

更进一步的，所述温度监测机构包括热电偶。

本实用新型的高温振动传感器校准系统在应用时，轴体可以较短，且轴体与高温试验箱之间是通过空气轴承连接，其一方面可以消除因轴体与高温试验箱直接接触带来的频率响应差、失真等问题，另一方面也可以避免高温试验箱的热量传导至振动台导致的振动台性能受损等缺陷，尤其是还可以在横向上约束轴体的运动路径，使其与振动发生方向一致，杜绝因轴体在横向上偏摆而导致的诸多问题。藉由本实用新型的高温振动传感器校准系统，只需普通的电动振动台等设备，即可实现对于位移传感器、加速度传感器等设备的高精度校准，降低成本和操作难度。

如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1，一种高温振动传感器校准系统，其包括振动发生装置1、高温试验箱2、待校准传感器6、标准传感器5、校准仪器3以及功率放大器4，振动发生装置1与功率放大器4连接，功率放大器4与校准仪器3连接，校准仪器3还分别与待校准传感器6、标准传感器5连接；在振动发生装置1上方固定设置有轴体7，待校准传感器6、标准传感器5设置在轴体7的顶端，待校准传感器6、标准传感器5以及轴体7的顶端均设置在高温试验箱2内，振动发生装置1至少经由轴体7将振动发生装置产生的振动传递到高温试验箱内的待校准传感器和标准传感器；以及，在轴体7上还设置有空气轴承8，轴体7与空气轴承8的内圈固定连接或者轴7与空气轴承8的内圈一体设置，高温试验箱2与空气轴承8的外圈直接接触；空气轴承8与轴体7同轴设置，且高温试验箱2与轴体7无直接接触。

具体的，在振动发生装置的振动过程中，由于振动台与高温试验箱之间设置了空气轴承，振动台通过空气轴承的内圈、轴体将振动发生装置产生的振动传递到高温试验箱内的待校准传感器和标准传感器，高温试验箱与空气轴承的外圈直接接触，空气轴承的内圈和外圈无直接接触，消除了振动摩擦，减小了振动波形在传递中的振动失真，且能够最大限度减小轴体在横向方向的位移；基由空气轴承的使用只需提供振动发生装置即能够实现高精度的校准工作，降低了校准的成本。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。