[实用新型]三分量振动校准装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三分量振动校准装置。

技术背景

随着航空航天、机器人、汽车、医学等领域的发展，人们对多维振动测试提出了越来越高的要求，多维测振传感器在惯导系统、地震监测、地质勘探、动力设备故障诊断等诸多领域获得了越来越多的应用。然而，目前国内外对于多维测振传感器校准尚无统一完善的国家或行业标准，极大限制了多维测振传感器的应用和多维振动研究领域的发展。

目前对三维测振传感器的校准多采用单维振动校准装置对三测量轴依次进行，而这种方法耗时较长、数据处理复杂，同时考虑到三维传感器各维间的相互耦合，该方法校准精度较低，且较难得到反映维间耦合关系的灵敏度矩阵。因此，研制出可对三维测振传感器三轴向同时激励的三分量振动校准装置，对测振传感器校准技术的发展及相应行业技术的进步都具有重要的理论和实际意义。

实用新型内容

为克服现有技术对三维测振传感器校准时只能采用单维振动校准系统对三测量轴依次进行校准，存在耗时长，数据处理复杂，且难以获得反映维间耦合关系的灵敏度矩阵的缺点，本实用新型提供了一种能对三维测振传感器的三测量轴同时激振、进而获取反映其维间耦合关系的灵敏度矩阵的三分量振动校准装置。

三分量振动校准装置，包括三分量标准振动台，所述的三分量标准振动台包括底座，所述的底座上设有沿X轴向振动的X向电磁振动台，沿Y轴向振动的Y向电磁振动台，沿Z轴向振动的Z向电磁振动台，和与三个电磁振动台连接的三维振动平台，被校三维测振传感器置于所述的三维振动平台上；

其特征在于：每个轴向的电磁振动台均配有一个检测该轴向振动的激光测振仪，所述的激光测振仪获取的振动信号输入数据采集器中，所述的数据采集器与处理器连接；

每个轴向的电磁振动台上均设有能获取表征该轴向振动台实际振动波形的标准传感器，所述的标准传感器的输出端与反馈控制器的输入端连接；

所述的反馈控制器另一输入端与多通道信号发生器连接，所述的多通道信号发生器发出多路标准振动信号、并在反馈控制器中与所述的各轴向标准传感器的输出进行相减，所述的反馈控制器得到偏差信号；所述的反馈控制器输出的偏差信号按照控制算法运算后输出到功放组进行功率放大、并输入到对应轴向的振动台中、以驱动对应轴向的振动台产生纠偏运动；所述的多通道信号发生器受控于所述的处理器；

所述的被校三维测振传感器的输出电压输入所述的数据采集器中；

所述的处理器读入数据采集器所采集的激光测振仪、被校传感器的输出信号，并计算被校三维测振传感器的灵敏度矩阵。

进一步，X、Y轴向的电磁振动台的运动部件背面设有激光反射镜，激光测振仪测量光从X、Y轴向的电磁振动台底部入射，各轴向电磁振动台均设有允许所述的测量光贯穿、到达所述的激光反射镜的光路通道、以检测各轴向电磁振动台运动部件的运动；

Z轴激光反射镜安装于Z向电磁振动台运动部件的表面，所述的Z轴激光反射镜正对一倾斜放置的辅助反射镜，Z轴激光测振仪发出的测量光经辅助反射镜到达Z轴激光反射镜，检测Z轴向电磁振动台运动部件的运动；所述的辅助反射镜通过支架固定于所述的底座。

进一步，所述的标准传感器输出的实际振动波形经放大器组放大后输入所述的反馈控制器中；放大后的实际振动波形经多通道数据采集器输入处理器中，处理器存储该放大后的实际振动波形。

进一步，每个轴向的电磁振动台均通过与各振动台对应的运动解耦装置与所述的三维振动平台连接；

所述的运动解耦装置包括由刚性材料制成的第一边框和第二边框，第一边框和第二边框相互扣合，所述的第一边框和第二边框均由外边、内边、外边与内边之间的第一连接侧边和第二连接侧边组成，边框的外边与内边相对，边框的内边插入另一个边框内；

所述第一边框的内边中设有气流通道和与所述的气流通道连通的通气孔，所述的通气孔与外界连通；所述的第一边框的内边与第二边框的内边和外边之间均有微小间隙，所述的微小间隙形成第一边框内边的气浮导轨；所述的第二边框的内边与第一边框的外边之间设有防止所述的第二边框内边与第一边框外边接触的间隔；所述的气流通道与外部压缩空气源连通；

所述的第一边框的外边与电磁振动台连接，所述的第二边框的外边与三维振动平台连接。

进一步，所述的第一边框的内边设有多条气流通道，每条支流气道上均匀分布多个所述的通气孔。