一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及振动计量技术领域，具体涉及一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]目前振动振动传感器的校准都是在常温下进行，其校准的方式都是将被校准的振动传感器直接安装在标准振动台上(如图1所示)，由于标准振动台工作温度范围较窄，无法在高低温环境下工作，不能将校准装置整体放入高温试验箱中，因此采用这种结构形式的校准方法无法实现高低温下的振动传感器校准。
【发明内容】
[0004]为了解决目前振动传感器无法在高温环境下进行校准的难题，本发明提出一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法。
[0005]实现本发明目的的技术方案:一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其包括如下步骤:
[0006](I)温度控制:设置一个温度可控制在20°C?800°C的高温试验箱；
[0007](2)被校振动传感器振动测量:标准振动台设置在高温试验箱外，标准振动台的振动延长杆置于高温试验箱内，被校振动传感器放于高温试验箱内、且定置在标准振动台的振动延长杆上，即标准振动台的振动通过振动延长杆传递给高温试验箱内的被校振动传感器；在高温试验箱内的振动传感器感受标准振动台的振动信号并产生模拟的电信号输出至数据采集卡，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机；
[0008](3)激光干涉仪振动测量:激光干涉仪设置在高温试验箱外，激光干涉仪的光线可透过高温试验箱体上的玻璃窗口射至被校振动传感器上；调整激光干涉仪，使其光线聚焦于传感器的表面，调整光路使之产生干涉；激光干涉仪测量振动传感器振动量级，输出模拟电信号，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机；
[0009](4)计算机解算:计算机根据激光干涉仪和振动传感器的输出，解算振动传感器高温灵敏度。
[0010]如上所述的一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其所述的标准振动台连接功率放大器，功率放大器连接信号源，信号源连接计算机；通过计算机调整信号源或功率放大器输出电压，按照以上步骤(I)至步骤(4)测量振动传感器高温灵敏度，可得其高温下灵敏度的幅值线性度；通过计算机调整信号源输出频率，并按照以上步骤(I)至步骤(4)测量振动传感器灵敏度，可得其高温下灵敏度的频率响应。
[0011]如上所述的一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其温度控制器连接继电器，继电器连接设在高温试验箱内的电加热丝；温度控制器还连接高温试验箱内设置的热电偶；在温度控制器设定高温试验箱的温度值，经过继电器控制电加热丝对高温试验箱内部进行加热；由热电偶反馈高温试验箱内温度至温度控制器，达到设定温度值后恒定10?30分钟。
[0012]本发明的效果在于:本发明提出一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，解决在高温环境下无法进行振动传感器校准的难题。采用本方法构建振动传感器高温灵敏度校准，可实现振动传感器高温灵敏度绝对校准。
【附图说明】
[0013]图1为振动传感器常温校准原理示意图；
[0014]图2为本发明所述的一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法原理示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法作进一步描述。
[0016]如图2所示，本发明所述的振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其包括如下步骤:
[0017](I)温度控制:设置一个温度可控制在20°C?80(TC的高温试验箱；温度控制器连接继电器，继电器连接设在高温试验箱内的电加热丝；温度控制器还连接高温试验箱内设置的热电偶；在温度控制器设定高温试验箱的温度值，经过继电器控制电加热丝对高温试验箱内部进行加热；由热电偶反馈高温试验箱内温度至温度控制器，达到设定温度值(例如300°C )后恒定10?30分钟(例如:15分钟);
[0018](2)被校振动传感器振动测量:标准振动台设置在高温试验箱外，标准振动台的振动延长杆置于高温试验箱内，被校振动传感器放于高温试验箱内、且定置在标准振动台的振动延长杆上，即标准振动台的振动通过振动延长杆传递给高温试验箱内的被校振动传感器；在高温试验箱内的振动传感器感受标准振动台的振动信号并产生模拟的电信号输出至数据采集卡，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机；
[0019](3)激光干涉仪振动测量:激光干涉仪设置在高温试验箱外，激光干涉仪的光线可透过高温试验箱体上的玻璃窗口射至被校振动传感器上；调整激光干涉仪，使其光线聚焦于传感器的表面，调整光路使之产生干涉；激光干涉仪测量振动传感器振动量级，输出模拟电信号，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机；
[0020](4)计算机解算:计算机根据激光干涉仪和振动传感器的输出，解算振动传感器高温灵敏度；
[0021](5)连续测量:标准振动台连接功率放大器，功率放大器连接信号源，信号源连接计算机；通过计算机调整信号源或功率放大器输出电压，按照以上步骤(I)至步骤(4)测量振动传感器高温灵敏度，可得其高温下灵敏度的幅值线性度；通过计算机调整信号源输出频率，并按照以上步骤(I)至步骤(4)测量振动传感器灵敏度，可得其高温下灵敏度的频率ο '1./ Γ^ιΙ._ι
【主权项】
1.一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: (1)温度控制:设置一个温度可控制在20°c?800°C的高温试验箱； (2)被校振动传感器振动测量:标准振动台设置在高温试验箱外，标准振动台的振动延长杆置于高温试验箱内，被校振动传感器放于高温试验箱内、且定置在标准振动台的振动延长杆上，即标准振动台的振动通过振动延长杆传递给高温试验箱内的被校振动传感器；在高温试验箱内的振动传感器感受标准振动台的振动信号并产生模拟的电信号输出至数据采集卡，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机； (3)激光干涉仪振动测量:激光干涉仪设置在高温试验箱外，激光干涉仪的光线可透过高温试验箱体上的玻璃窗口射至被校振动传感器上；调整激光干涉仪，使其光线聚焦于传感器的表面，调整光路使之产生干涉；激光干涉仪测量振动传感器振动量级，输出模拟电信号，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机； (4)计算机解算:计算机根据激光干涉仪和振动传感器的输出，解算振动传感器高温灵敏度。2.根据权利要求1所述的一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其特征在于:所述的标准振动台连接功率放大器，功率放大器连接信号源，信号源连接计算机；通过计算机调整信号源或功率放大器输出电压，按照以上步骤(I)至步骤(4)测量振动传感器高温灵敏度，可得其高温下灵敏度的幅值线性度；通过计算机调整信号源输出频率，并按照以上步骤(I)至步骤(4)测量振动传感器灵敏度，可得其高温下灵敏度的频率响应。3.根据权利要求1或2所述的一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其特征在于:温度控制器连接继电器，继电器连接设在高温试验箱内的电加热丝；温度控制器还连接高温试验箱内设置的热电偶；在温度控制器设定高温试验箱的温度值，经过继电器控制电加热丝对高温试验箱内部进行加热；由热电偶反馈高温试验箱内温度至温度控制器，达到设定温度值后恒定10?30分钟。
【专利摘要】本发明提供一种振动传感器高温灵敏度绝对校准方法，其包括如下步骤：(1)设置一个高温试验箱；(2)标准振动台的振动通过振动延长杆传递给高温试验箱内的被校振动传感器；在高温试验箱内的振动传感器感受标准振动台的振动信号并产生模拟的电信号输出至数据采集卡，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机；(3)激光干涉仪的光线可透过高温试验箱体上的玻璃窗口射至被校振动传感器上；激光干涉仪测量振动传感器振动量级，输出模拟电信号，通过数据采集卡转化为数字信号并输入计算机；(4)计算机解算振动传感器高温灵敏度。本发明解决在高温环境下无法进行振动传感器校准的难题，可实现振动传感器高温灵敏度绝对校准。
【IPC分类】G01H11/08
【公开号】CN105571709
【申请号】CN201410636989
【发明人】朱刚, 杨晓伟, 闫磊, 刘鑫, 武东健
【申请人】北京航天计量测试技术研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年11月5日