CN103925940A - 一种低频校准振动台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低频校准振动台，包括一安装座，所述安装座上设有支座、导向轴、工作平台、直线电机、光栅尺，所述安装座的两端沿其宽度方向分别固设有一所述支座，该些支座之间至少间隔地固设两根所述导向轴，每个所述导向轴上套设有至少一个所述空气轴承，所述工作平台固设于该些空气轴承上，所述直线电机位于该些导向轴之间、并固设于所述安装座上，且所述直线电机与所述工作平台的下端面相固连，所述光栅尺固设于所述安装座长度方向的一侧。本发明具有振动频率范围宽、振动位移大等优点，且谐波失真小，为低频振动加速度传感器的校准提供较佳平台。

Description

一种低频校准振动台

技术领域

本发明涉及一种校准振动设备，特别涉及一种低频校准振动设备，属于力学环境技术领域。

背景技术

近年来，由于我国国民经济的迅速发展，各种机械电子产品的自动化程度日新月异，对各种传感器的需求也与日俱增，因此，为了保证传感器的质量，对传感器进行校准变得十分必要和紧迫。目前适合低频传感器的校准设备还不多，主要采用音圈式直线电机原理组成的电动式振动台来对低频传感器进行校准，但此类校准设备由于受其工作原理及结构的影响，存在以下缺点： 

（1）低频失真度大，由于电动式振动台的动圈需弹性悬挂装置来定位，在低频工作时，弹性悬挂装置的弹性元件的非线性特性会叠加到系统特性中，从而造成振动系统的低频失真大；

（2）下限工作频率高，由于受到电动式振动台工作磁隙及弹性悬挂装置的制约，振动位移通常小于100mm，而电动振动台的位移D是由加速度a和频率f决定的，其关系式是D＝a/（2）²，当在相同的加速度情况下，振动频率越低振动位移越大，因此此类校准振动台受到振动位移的限制，下限振动频率较高。

基于以上两个主要原因，目前的校准振动台已不能满足低频传感器的校准，所以，亟待开发出一种低频校准振动台来弥补现有校准振动台在低频校准时的不足。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、合理的低频振动台，其具有振动频率低、振动位移大和谐波失真小等优点，为低频传感器的校准提供较佳平台。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下:

一种低频校准振动台，包括一安装座，所述安装座上设有支座、导向轴、工作平台、直线电机、光栅尺，所述安装座的两端沿其宽度方向分别固设有一所述支座，该些支座之间至少间隔地固设两根所述导向轴，每个所述导向轴上套设有至少一个所述空气轴承，所述工作平台固设于该些空气轴承上，所述直线电机位于该些导向轴之间、并固设于所述安装座上，且所述直线电机与所述工作平台的下端面相固连，所述光栅尺固设于所述安装座长度方向的一侧，与所述工作平台运动方向平行。

作为本发明的优选方案之一，所述安装座的底端固设一底座，所述底座的一端固设有两个轴承座，所述安装座的底部一端固设一旋转轴，所述旋转轴与该些轴承座活动连接。

作为本发明的优选方案之一，每个所述导向轴上套设有两个空气轴承。

作为本发明的优选方案之一，所述支座包括下支座和固设于所述下支座上的上支座。

作为本发明的优选方案之一，所述上支座上于该些导向轴之间对称地固设一对缓冲器。

作为本发明的优选方案之一，所述导向轴的端部固定于所述上支座和所述下支座之间。

作为本发明的优选方案之一，所述直线电机通过电机座固定于所述安装座上。

通过以上技术方案，本发明提供的低频校准振动台，通过直线电机驱动工作平台实现直线往复移动，其中，空气轴承与导向轴配合能够起到良好导向的作用，光栅尺能够对位移、速度、加速度进行精确的反馈。本发明振动位移较大，振动频率范围较宽，且谐波失真小，实现了低频、稳定的振动，为传感器的低频校准提供了理想的平台。

附图说明

为了更清楚地说明本发明结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1为本发明实施例所述公开的一种低频校准振动台的结构示意图；

图2为本发明实施例所述公开的一种低频校准振动台的俯视图。

附图标记说明：1-底座、2-安装座、3-支座、31-下支座、32-上支座、4-导向轴、5-空气轴承、6-工作平台、7-直线电机、8-光栅尺、9-缓冲器、10-轴承座、11-旋转轴、12-电机座。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行具体、清楚、完整地描述。

参见图1-2所示，一种低频校准振动台，包括一底座1以及固定于底座1上的安装座2，安装座2的两端沿其宽度方向分别固设有一支座3，两个支座3之间对称、间隔地固设一对导向轴4，每个导向轴4上套设有两个空气轴承5，一共四个空气轴承5，空气轴承5选择方形结构以便于组装，工作平台6固设于四个空气轴承5上，且工作平台6的每个角与一个空气轴承5相固定连接，以保证工作平台6的平稳性。安装座2上位于一对导向轴4之间固设有一直线电机7，直线电机7与工作平台6的下端相固定连接，光栅尺8固定在安装座2的长度方向的一侧。

其中，支座3包括下支座31和固设于下支座31上的上支座32。上支座32上于两个导向轴之间对称地固设一对缓冲器9，当直线电机7带动工作平台6左右移动时，缓冲器9能够防止缓冲的作用。导向轴4的端部固定于上支座32和下支座31之间，如此方便于组装和拆卸。底座1的一端固设有二个轴承座10，二个轴承座10之间装设一旋转轴11，且旋转轴11与安装座2的底部一端固定连接，安装座2能够沿旋转轴11旋转90度，故安装座2能够垂直或水平地设于底座1上。直线电机7通过电机座12固定在安装座2上。

本振动台采用直线电机7驱动工作平台6直线往复运动，直线电机能够将电能直接转换为直线运动机械能，通过控制程序的不同输出可以实现不同的速度，不需要传统驱动系统的中间转换环节，机械效率高。主要特点是：不需要传统传动系统的联轴器、变速器等，所以其结构简单、重量轻、体积小；定位精度高；反应速度快，灵敏度高，随动性好；工作安全可靠，寿命长；无接触，所以无摩擦，无噪声，免维护；动子是非钢结构，意味着无吸引力且在磁轨和推力线圈之间无干扰力产生，惯量小；光栅尺8能够对工作平台6的位移、速度、加速进行反馈，其具有检测范围大、响应速度快、检测精度高的特点，重复定位精度高达0.05μm；空气轴承又称为气浮轴承，是利用气体（通常是空气，但也有可能是其它气体）作为润滑剂的滑动轴承，其具有粘滞性小、耐高温、无污染等特点，因而可以用于高速机器、仪器以及放射性装置。

通过上述技术方案，本发明的振动位移较大，振动频率范围较宽，且谐波失真小，实现了低频、稳定的振动，为传感器的校准提供了理想的平台。

上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上所述内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低频校准振动台，包括一安装座，其特征在于，所述安装座上设有支座、导向轴、工作平台、直线电机、光栅尺，所述安装座的两端沿其宽度方向分别固设有一所述支座，该些支座之间至少间隔地固设两根所述导向轴，每个所述导向轴上套设有至少一个所述空气轴承，所述工作平台固设于该些空气轴承上，所述直线电机位于该些导向轴之间、并固设于所述安装座上，且所述直线电机与所述工作平台的下端面相固连，所述光栅尺固设于所述安装座长度方向的一侧，与所述工作平台运动方向平行。

2.根据权利要求1所述的一种低频校准振动台，其特征在于，所述安装座的底端固设一底座，所述底座的一端固设有两个轴承座，所述安装座的底部一端固设一旋转轴，所述旋转轴与该些轴承座活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种低频校准振动台，其特征在于，每个所述导向轴上套设有两个空气轴承。

4.根据权利要求1所述的一种低频校准振动台，其特征在于，所述支座包括下支座和固设于所述下支座上的上支座。

5.根据权利要求4所述的一种低频校准振动台，其特征在于，所述上支座上于该些导向轴之间对称地固设一对缓冲器。

6.根据权利要求4所述的一种低频校准振动台，其特征在于，所述导向轴的端部固定于所述上支座和所述下支座之间。

7.根据权利要求1所述的一种低频校准振动台，其特征在于，所述直线电机通过电机座固定于所述安装座上。