振動筒傳感器振型測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于振動筒傳感器測量的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種振動筒傳感器的振型測量方法及裝置，解決振動筒壓力傳感器振型目前無法測量的問題。測量方法：被測振動筒垂直安裝于旋轉(zhuǎn)卡盤上，激光測振儀安裝于升降工作臺上，將激光測振儀的光柱調(diào)于振動筒的外被測面上且光柱垂直于振動筒的被測表面，外接激勵源使振動筒處于諧振狀態(tài)，開始測量。測量裝置，包括抗振工作臺，抗振工作臺上設(shè)置有升降工作臺和旋轉(zhuǎn)卡盤，還包括外接激勵源，旋轉(zhuǎn)卡盤用于安裝振動筒，升降工作臺上設(shè)置激光測振儀，激光測振儀連接電腦。本發(fā)明測量方法操作簡單，不需暗室等復(fù)雜環(huán)境，可在普通室內(nèi)進行，測量準確、直觀，可得到傳感器多側(cè)面方位完整振型圖。
【專利說明】振動筒傳感器振型測量方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于振動筒傳感器測量的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種振動筒傳感器的振型測量方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前振動筒傳感器的振型只能在有條件的實驗室用激光全息攝影的方法輔助拍照，全息攝影方法設(shè)備復(fù)雜，且需在暗室中進行，攝影得到的照片只是單一方向平面的波紋圖形，只能輔助分析振型，不能全面反映實際振型。振動筒壓力傳感器是諧振式傳感器，其壓力敏感元件工作時處于微振幅振動狀態(tài)，該振動筒的振型有無數(shù)種，由沿振動筒圓周方向的周向振動和沿振動筒長度方向的徑向振動構(gòu)成，該振型是振動筒傳感器的設(shè)計關(guān)鍵之一，該種振型目前無法測量，只能靠激光全息攝影輔助推斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決振動筒壓力傳感器振型目前無法測量，只能靠激光全息攝影輔助推斷，激光全息攝影測量設(shè)備復(fù)雜，且需在暗室中進行，同時攝影得到的照片只是單一方向平面的波紋圖形，不能反映實際振型的問題。
[0004]本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn):
振動筒傳感器的振型測量方法，其步驟如下:
被測振動筒垂直安裝于旋轉(zhuǎn)卡盤上，激光測振儀安裝于升降工作臺上，將激光測振儀的光柱調(diào)于振動筒的外被測面上且光柱垂直于振動筒的被測表面，外接激勵源使振動筒處于諧振狀態(tài)，開始測量，
1)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，便可得到均勻的沿圓周方向一圈的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，該多個測量點的振動信號便可在測量系統(tǒng)中合成振動筒的周向振型；
2)轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度或長度范圍內(nèi)改變測量高度，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，便可得到均勻的沿圓周方向一圈的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，便可得到振動筒不同高度或長度位置的周向振型；
3)旋轉(zhuǎn)卡盤角度固定，轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度或長度范圍內(nèi)均勻的連續(xù)改變測量高度，便可得到振動筒沿垂直軸線方向的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，該多個測量點的振動信號便可在測量系統(tǒng)中合成振動筒的軸向振型。
[0005]振動筒傳感器振型測量裝置，包括抗振工作臺，抗振工作臺上設(shè)置有升降工作臺和旋轉(zhuǎn)卡盤，還包括外接激勵源，旋轉(zhuǎn)卡盤用于安裝振動筒，升降工作臺上設(shè)置激光測振儀，激光測振儀連接電腦。
[0006]優(yōu)選的，激光測振儀設(shè)置兩臺。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的有益效果:測量方法操作簡單，不需暗室等復(fù)雜環(huán)境，可在普通室內(nèi)進行，測量準確、直觀，可得到傳感器多側(cè)面方位完整振型圖，是傳感器振型測量、分析的實用儀器，且為首例用激光測振儀實現(xiàn)振動筒傳感器振型測量的設(shè)備。本發(fā)明也可用于其他等諧振敏感體的振型測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為振動筒傳感器振型測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為實施例測量結(jié)果a，
圖3為實施例測量結(jié)果b，
圖4為實施例測量結(jié)果C，
圖5為實施例測量結(jié)果d，
圖6為實施例測量結(jié)果e，
圖中:1-抗振工作臺，2-升降工作臺，3-旋轉(zhuǎn)卡盤，4-振動筒，5-激光測振儀。
【具體實施方式】
[0009]結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明。
[0010]振動筒傳感器振型測量方法，步驟如下:
被測振動筒垂直安裝于旋轉(zhuǎn)卡盤上，激光測振儀安裝于升降工作臺上，將激光測振儀的光柱調(diào)于振動筒的外被測面上且光柱垂直于振動筒的被測表面，外接激勵源使振動筒處于諧振狀態(tài)，開始測量，
1)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，便可得到均勻的沿圓周方向一圈的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，該多個測量點的振動信號便可在測量系統(tǒng)中合成振動筒的周向振型；
2)轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度或長度范圍內(nèi)改變測量高度，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，便可得到均勻的沿圓周方向一圈的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，便可得到振動筒不同高度或長度位置的周向振型；
3)旋轉(zhuǎn)卡盤角度固定，轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度或長度范圍內(nèi)均勻的連續(xù)改變測量高度，便可得到振動筒沿垂直軸線方向的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，該多個測量點的振動信號便可在測量系統(tǒng)中合成振動筒的軸向振型。
[0011]振動筒傳感器振型測量裝置，包括抗振工作臺1，抗振工作臺I上設(shè)置有升降工作臺2和旋轉(zhuǎn)卡盤3，還包括外接激勵源，旋轉(zhuǎn)卡盤3用于安裝振動筒4，升降工作臺I上設(shè)置激光測振儀5，激光測振儀5連接電腦。
[0012]本發(fā)明采用激光測振儀和帶旋轉(zhuǎn)、升降功能的工作臺，實現(xiàn)振動筒等諧振敏感體的振型測量，本測量方法操作簡單，不需暗室等復(fù)雜環(huán)境，可在普通室內(nèi)進行，測量準確、直觀，可得到傳感器多側(cè)面方位完整振型，是傳感器振型測量、分析的實用儀器，且為首例用激光測振儀實現(xiàn)振動筒傳感器振型測量的設(shè)備。
[0013]實施例:
1、測試條件:激光器輸出頻率:20KHz，放大倍數(shù):X 10。
[0014]2、測試方法:
I)、用信號發(fā)生器激勵振動筒，用激光測振儀測量振動筒的振動。
[0015]2)、振動筒尺寸:直徑小18mm，有效長度:55臟，沿振動筒徑向選擇72個(每隔5度)測試點，軸向選擇90個測試點。
[0016]3、振動筒振型測量結(jié)果:
a、諧振頻率:4.255KHz，激勵幅值:6V，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，采集72個測量點的振動信號得到振動筒的周向振型圖，如圖2所示。從圖2中看有8個波峰，實際振型是4個波峰、4個波谷，因此，振動筒諧振頻率為4.255KHz時的振動在圓周方向的徑向周期數(shù)為4，即振型是4。如選擇2臺激光測振儀同步測量，則可實際顯示4個波峰、4個波谷的周向振型圖。
[0017]b、諧振頻率:7.271KHZ，激勵幅值:6V，轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度(長度)范圍內(nèi)改變測量高度，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，采集72個測量點的振動信號得到振動筒不同高度位置的周向振型，如圖3所示。從圖3中看有8個波峰，實際振型是4個波峰、4個波谷，因此，振動筒諧振頻率為7.27IKHz時的振動在圓周方向的徑向周期數(shù)為4，即振型是4。如選擇2臺激光測振儀同步測量，則可實際顯示4個波峰、4個波谷的周向振型圖。
[0018]C、諧振頻率:4.255KHz，激勵幅值:6V，旋轉(zhuǎn)卡盤角度固定，轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度(長度)范圍內(nèi)均勻的連續(xù)改變測量高度，便可得到振動筒沿垂直軸線方向的多個測量點，選擇90個測量點采集振動信號，該多個測量點在測量系統(tǒng)中合成振動筒的軸向振型，如圖4所示，有I個波峰，這表明振動筒諧振頻率為4.255KHz時的振動軸向半波數(shù)為I,即軸向振型為I。因此振動筒諧振頻率為4.255KHz時的振型為(4，I)模。
[0019]d、諧振頻率:7.271KHz，激勵幅值:6V，旋轉(zhuǎn)卡盤角度固定，轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度(長度)范圍內(nèi)均勻的連續(xù)改變測量高度，便可得到振動筒沿垂直軸線方向的多個測量點，選擇90個測量點采集振動信號，該多個測量點在測量系統(tǒng)中合成振動筒的軸向振型，如圖5所示，有2個波峰，這表明振動簡諧振頻率為7.271KHz時的振動軸向半波數(shù)為2，即軸向振型為2。因此振動筒諧振頻率為7.271KHz時的振型為(4，2)模。實際為I個波峰，一個波谷，如選擇2臺激光測振儀同步測量，則可實際顯示I個波峰、I個波谷的軸向振型圖。
[0020]e、諧振頻率:11.252KHZ，激勵幅值:6V，旋轉(zhuǎn)卡盤角度固定，轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度(長度)范圍內(nèi)均勻的連續(xù)改變測量高度，便可得到振動筒沿垂直軸線方向的多個測量點，選擇90個測量點采集振動信號，該多個測量點在測量系統(tǒng)中合成振動筒的軸向振型，如圖6所示，有3個波峰，這表明振動簡諧振頻率為11.252KHZ時的振動軸向半波數(shù)為3，即軸向振型為3。因此振動筒諧振頻率為11.252KHZ時的振型為(4，3)模。實際為I個波峰，一個波谷，再I個波峰，如選擇2臺激光測振儀同步測量，則可實際顯示I個波峰、I個波谷，再I個波峰，的軸向振型圖。
【權(quán)利要求】
1.一種振動筒傳感器振型測量方法，其特征在于步驟如下: 被測振動筒垂直安裝于旋轉(zhuǎn)卡盤上，激光測振儀安裝于升降工作臺上，將激光測振儀的光柱調(diào)于振動筒的外被測面上且光柱垂直于振動筒的被測表面，外接激勵源使振動筒處于諧振狀態(tài)，開始測量， 1)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，便可得到均勻的沿圓周方向一圈的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，該多個測量點的振動信號便可在測量系統(tǒng)中合成振動筒的周向振型； 2)轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度或長度范圍內(nèi)改變測量高度，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)卡盤手柄使被測體沿垂直軸線均勻轉(zhuǎn)動一圈，便可得到均勻的沿圓周方向一圈的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，便可得到振動筒不同高度或長度位置的周向振型； 3)旋轉(zhuǎn)卡盤角度固定，轉(zhuǎn)動升降工作臺手柄在振動筒高度或長度范圍內(nèi)均勻的連續(xù)改變測量高度，便可得到振動筒沿垂直軸線方向的多個測量點，采集上述多個測量點的振動信號，該多個測量點的振動信號便可在測量系統(tǒng)中合成振動筒的軸向振型。
2.一種用于如權(quán)利要求1所述的振動筒傳感器振型測量方法的裝置，其特征在于包括抗振工作臺(1)，抗振工作臺(I)上設(shè)置有升降工作臺(2)和旋轉(zhuǎn)卡盤(3)，還包括外接激勵源，旋轉(zhuǎn)卡盤(3)用于安裝振動筒(4)，升降工作臺(2)上設(shè)置激光測振儀(5)，激光測振儀(5)連接電腦。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動筒傳感器振型測量裝置，其特征在于激光測振儀(5)設(shè)置兩臺。
【文檔編號】G01H9/00GK103698000SQ201310624245
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月1日
【發(fā)明者】蘇莉芳, 吳小彬, 張中飛, 姚敏強 申請人:太原航空儀表有限公司