CN102607789A - 气锤式振动台的加速度控制方法以及装置 - Google Patents

气锤式振动台的加速度控制方法以及装置 Download PDF

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俞刚
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Abstract

本发明涉及一种气锤式振动台的加速度控制方法以及控制装置，气锤式振动台包括振动台、设置在振动下方并为其提供运动动力的多个气锤、为多个气锤进行供气的供气单元；控制方法包括：对振动台的加速度进行检测，生成当前加速度数据；根据当前加速度数据与预设的加速度数据进行比较分析得出加速度偏差值，由加速度偏差值计算出气锤的供气压力的偏差值；根据气锤的供气压力的偏差值调节供气单元的供气压力。通过实时采集振动台的加速度，而后从而实时控制气锤的冲击速度，最终实现对振动台加速度的实时控制，使得在实际试验中，振动台实际加载的加速度与预设的加速度时刻趋于一致，从而使得抗震性试验能精确反映被试验产品的具体抗震性能。

Description

气锤式振动台的加速度控制方法以及装置
技术领域
本发明涉及用于可靠性强化试验的振动台领域，特别涉及一种气锤式振动台的加速度控制方法以及装置。
背景技术
许多产品正式投入使用之前，都需要对其进行抗震性试验。现有的、用于抗震性试验的试验台包括由电机驱动的电动式振动台和由气锤驱动的气锤式振动台。其中，气锤式振动台通过对气锤供气使其按照一定的频率击打振动台从而实现振动台的振动效果。现有的气锤式振动台在一次工作时只能设定一个加速度，而且在实际试验中，实际加载的加速度与预设的加速度是否与有误差均无从知晓，从而使得抗震性试验不能精确反映被试验产品的具体抗震性能。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种能实时对气锤式振动台的加速度进行调节的气锤式振动台的加速度控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的第二目的是提供一种能实时对气锤式振动台的加速度进行调节的气锤式振动台的加速度控制装置。
为了实现本发明的第一目的，本发明采用如下技术方案：一种气锤式振动台的加速度控制方法，所述的气锤式振动台包括振动台、设置在所述的振动下方并为其提供运动动力的多个气锤、为多个所述的气锤进行供气的供气单元；所述的方法包括：对所述的振动台的加速度进行检测，生成当前加速度数据；根据所述的当前加速度数据与预设的加速度数据进行比较分析得出加速度偏差值，由所述的加速度偏差值计算出所述的气锤的供气压力的偏差值；根据所述的气锤的供气压力的偏差值调节所述的供气单元的供气压力。
上述方案中，优选的，所述的生成当前加速度数据包括：将所述的当前加速度转化电压值，根据所述的电压值生成包含加速度大小、方向的加速度数据。
为了实现本发明的第二目的，本发明采用如下技术方案：一种气锤式振动台的加速度控制装置，所述的气锤式振动台包括振动台、设置在所述的振动下方并为其提供运动动力的多个气锤、为多个所述的气锤供应气体的供气单元；其特征在于:所述的加速度控制装置包括：加速度采集单元，用于对所述的振动台运动的加速度进行检测，生成加速度数据，所述的加速度采集单元包括设置在所述的振动台上的加速度传感器；加速度控制单元，用于对所述的生成的加速度数据进行分析处理，得出对所述的气锤的供气压力的偏差值；气压调节单元，用于根据所述的气锤的供气压力的偏差值调节所述的供气单元的供气压力，所述的气压调节单元包括设置在所述的供气单元中的压力调节阀以及用于控制所述的压力调节阀工作的电气比例阀，所述的电气比例阀与所述的加速度控制单元相信号连接。
上述技术方案中，优选地，所述的加速度采集单元还包括电荷放大器和数据采集卡，所述的电荷放大器的输入端与所述的加速度传感器相信号连接，所述的电荷放大器的输出端与所述的数据采集卡的输入端相信号连接，所述的数据采集卡的输出端与所述的加速度控制单元相信号连接。
上述技术方案中，优选地，所述的加速度控制单元包括主控计算机、PLC可编程控制器，所述的主控计算机的输入端与所述的加速度采集单元相信号连接，所述的主控计算机的输出端与所述的PLC可编程控制器的输入端相信号连接，所述的PLC可编程控制器的输出端与所述的电气比例阀相信号连接。
本发明的有益效果在于：通过实时采集振动台的加速度，而后从而实时控制气锤的冲击速度，最终实现对振动台加速度的实时控制，使得在实际试验中，振动台实际加载的加速度与预设的加速度时刻趋于一致，从而使得抗震性试验能精确反映被试验产品的具体抗震性能。
附图说明
附图1为本发明的气锤式振动台的结构示意图；
附图中：100、振动台单元；200、供气单元；300、排气单元；400、加速度控制装置；1、振动台；2、弹簧；3、基座；4、气锤；5、气锤本体；6、进气接口；7、排气接口；8、进气口；9、气体过滤器；10、油雾器；11、气体分配器；12、出气口；13、进气管路；14、回气集气包；15、入口；16、排气洁净器；17、减压阀；18、气压调节单元；19、加速度采集单元；20、加速度控制单元；21、加速度传感器固定座；22、加速度传感器；23、电荷放大器；24、数据采集卡；25、主控计算机；26、PLC可编程控制器；27、电气比例阀；28、压力调压阀；29、排气管路。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述。
如图1所示的气锤式振动台，它主要由振动台单元100、供气单元200、排气单元300以及加速度控制装置400组成。
振动台单元100包括一个振动台1、振动台1通过弹簧2弹性安装在基座3上。振动台1的下侧安装有多个气锤4，多个气锤4均匀分布在振动台1的下表面上。在振动台工作时，通过充气使得气锤4按照一定的频率击打振动台1从而使得振动台获得满足试验要求的加速度值。各个气锤4包括气锤本体5、进气接口6以及排气接口7。
供气单元200用于对气锤4进行供气，它沿着气体流动方向依次设置有进气口8、气体过滤器9、减压阀17、油雾器10、气体分配器11，进气口8与气源相连通，气体分配器11包括多个出气口12，多个出气口12的出气压力一致，多个出气口12分别与多个气锤4的进气接口6通过进气管路13一一接通。
排气单元300用于对气锤4排出的气体进行处理，它包括一个回气集气包14，回气集气包14具有多个入口15以及一个排气洁净器16。多个入口15分别与多个气锤4的排气接口7通过排气管路29一一接通，从气锤4的排气接口7排除的气体经入口15流入回气集气包14内，而后经过排气洁净器16进行净化后进行回收或直接排放。
加速度控制装置400包括加速度采集单元19、加速度控制单元20、气压调节单元18。
加速度采集单元19用于对振动台1运动的加速度进行实时检测，生成加速度数据。加速度采集单元19由加速度传感器固定座21、加速度传感器22、电荷放大器23、数据采集卡24组成。加速度传感器固定座21固定在振动台1上，加速度传感器22安装在加速度传感器固定座21上。电荷放大器23的输入端与加速度传感器22相信号连接，电荷放大器23的输出端与数据采集卡24的输入端相信号连接，数据采集卡24的输出端与加速度控制单元20相信号连接。加速度采集单元19通过加速度传感器22实时采集振动台1的加速度数据，经电荷放大器23放大，经数据采集卡24采集后传输给加速度控制单元20。
加速度控制单元20，用于对加速度采集单元19生成的加速度数据进行分析处理，得出对气锤1的供气压力的偏差值。加速度控制单元20包括主控计算机25、PLC可编程控制器26。主控计算机25的输入端与加速度采集单元19相信号连接，主控计算机25的输出端与PLC可编程控制器26的输入端相信号连接，PLC可编程控制器26的输出端与气压调节单元18相信号连接。加速度控制单元20负责对所采集数据的加速度数据进行分析对比并通过PLC可编程控制器26对气压调节单元18发出指令，从而实现对气锤4的供气压力的实时调整和控制，以达到控制气锤4的冲击速度来实现对振动台1的加速度的控制。
气压调节单元18，用于调节供气单元300的供气压力，气压调节单元18包括设置在供气单元中的压力调节阀28以及用于控制压力调节阀28工作的电气比例阀27，电气比例阀27与加速度控制单元20的PLC可编程控制器26相信号连接，电气比例阀27由PLC可编程控制器26控制工作。气压调节单元18负责对输入气锤4的压力根据主控计算机25的指令进行实时控制，从而实时控制气锤的冲击速度，最终实现对振动台加速度的实时控制。
下面具体阐述一下该气锤式振动台的加速度控制方法：
并通过振动台加速度采集单元19的加速度传感器22对振动台1加速度进行实时检测，生成振动台1的当前加速度数据，加速度传感器22将此当前加速度转化电压值，根据电压值生成包含加速度大小、方向的加速度数据，将此加速度数据经电荷放大器23放大，经数据采集卡24采集后传输给主控计算机25，主控计算机25根据输入的加速度数据和预设的加速度数据值进行比较后得出加速度偏差值，主控计算机25根据加速度偏差值计算出气锤4的供气压力的偏差值，主控计算机25将此供气压力的偏差值通过可编程控制器26给电气比例阀27发出控制信号，再由电气比例阀27控制压力调压阀28对气锤4的供气压力进行调整，从而达到控制气锤4冲击速度，实现对振动台1的加速度的实时控制。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种气锤式振动台的加速度控制方法，所述的气锤式振动台包括振动台、设置在所述的振动下方并为其提供运动动力的多个气锤、为多个所述的气锤进行供气的供气单元；其特征在于：所述的方法包括：
对所述的振动台的加速度进行检测，生成当前加速度数据；
根据所述的当前加速度数据与预设的加速度数据进行比较分析得出加速度偏差值，由所述的加速度偏差值计算出所述的气锤的供气压力的偏差值；
根据所述的气锤的供气压力的偏差值调节所述的供气单元的供气压力。
2.根据权利要求1所述的气锤式振动台的加速度控制方法，其特征在于：所述的生成当前加速度数据包括：将所述的当前加速度转化电压值，根据所述的电压值生成包含加速度大小、方向的加速度数据。
3.一种气锤式振动台的加速度控制装置，所述的气锤式振动台包括振动台、设置在所述的振动下方并为其提供运动动力的多个气锤、为多个所述的气锤供应气体的供气单元；其特征在于:所述的加速度控制装置包括：
加速度采集单元，用于对所述的振动台运动的加速度进行检测，生成加速度数据，所述的加速度采集单元包括设置在所述的振动台上的加速度传感器；
加速度控制单元，用于对所述的生成的加速度数据进行分析处理，得出对所述的气锤的供气压力的偏差值；
气压调节单元，用于根据所述的气锤的供气压力的偏差值调节所述的供气单元的供气压力，所述的气压调节单元包括设置在所述的供气单元中的压力调节阀以及用于控制所述的压力调节阀工作的电气比例阀，所述的电气比例阀与所述的加速度控制单元相信号连接。
4.根据权利要求3所述的气锤式振动台的加速度控制装置，其特征在于：所述的加速度采集单元还包括电荷放大器和数据采集卡，所述的电荷放大器的输入端与所述的加速度传感器相信号连接，所述的电荷放大器的输出端与所述的数据采集卡的输入端相信号连接，所述的数据采集卡的输出端与所述的加速度控制单元相信号连接。
5.根据权利要求3所述的气锤式振动台的加速度控制装置，其特征在于：所述的加速度控制单元包括主控计算机、PLC可编程控制器，所述的主控计算机的输入端与所述的加速度采集单元相信号连接，所述的主控计算机的输出端与所述的PLC可编程控制器的输入端相信号连接，所述的PLC可编程控制器的输出端与所述的电气比例阀相信号连接。
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