CN104019830A - 一种标准的复合加速度输出装置 - Google Patents

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董雪明
熊磊
张志民
龙祖洪
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Abstract

本发明公开了一种基于摆臂式离心机和电磁振动台的标准的复合加速度输出装置。该装置用于产生线性的稳态加速度和正弦加速度组合而成的标准复合加速度。该装置包括摆臂式离心机，以及安装在摆臂式离心机摆臂末端的电磁振动台，由摆臂式离心机产生线性的稳态加速度，由电磁振动台产生正弦加速度。本发明满足加速度计在稳态加速度和正弦加速度复合情况下的计量测试要求，振动台独立安装在离心机臂末端，通过振动台内额外增加的反向电磁线圈来抵消电磁振动台动圈在离心力场下的偏移问题，设备结构紧凑，采用标准化零部件，可灵活安装与拆卸，调试维护方便。

Description

一种标准的复合加速度输出装置
技术领域
本发明公开的一种基于摆臂式离心机和电磁振动台的标准的复合加速度输出装置属于惯性传感器计量测试技术领域，具体涉及一种标准的稳态加速度和正弦加速度组合而成的复合加速度的输出装置。
背景技术
目前，惯性技术的不断发展对惯性计量测试技术提出更高要求。过去在单一标准输入加速度情况下对惯性仪表进行计量测试的工作不能满足复杂应用环境下对惯性仪表输出量的量值溯源。而且，加速度计量值特性在单一加速度作用情况下与复合加速度作用情况下的是不同的，即，不能够通过单次的单一加速度作用规律获得准确的复合加速度作用的规律。因此，研制一种输出标准复合加速度的设备十分重要。
我国在复合加速度标准设备研究方面起步较晚，与世界先进水平有较大的差距。目前的研究主要停留在复合环境试验方面。如实用新型专利“多参数复合环境试验装置”(授权公告号：CN 201777393 U)、发明专利“过载复合环境测试实验台”(申请公布号CN 103091118 A)、发明专利“一种大过载与线振动复合测试设备”(申请公布号：CN103148869 A)都是有关复合环境试验的装置，关注的是可靠性、功能性测试，而不能用于测试计量领域。
与现有的实现方案不同，本专利采用摆臂式精密离心机，振动台主体远离了离心机转轴。本专利在现有的摆臂式离心机基础上进行改造，在离心机臂末端设置安装面，在安装面上采用多孔法兰盘固定独立的电磁振动台，而被测产品直接受到电磁振动台的激励。
发明内容
本发明的目的是为了解决解决单次的单一加速度作用规律不能够获得准确的复合加速度作用的规律的问题而向社会提供一种标准的复合加速度输出设备，促使稳态加速度和正弦加速度复合输出，从而对加速度计在复合加速度作用下的量值特性进行测试计量与分析。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种标准的复合加速度输出设备，包括：摆臂式离心机、离心机臂末端安装面、电磁式振动台和电磁式振动台上的被测物安装面。在离心机臂末端安装面上设置的多孔法兰盘用于固定电磁式振动台，电磁式振动台上的被测产品安装面用于安装被测传感器。通过离心机提供稳态的加速度，通过振动台提供正弦加速度。
所述的摆臂式离心机是惯性校准、测试用的精密离心机，而不是一般的环境试验用离心机。
所述的摆臂式离心机臂末端设有多孔法兰盘，电磁振动台底座也设有对应的多孔装置，由此，电磁振动台通过螺钉和多孔法兰盘得到固定。
所述的电磁振动台安装在离心机末端，而不是靠近离心机转轴。
所述的电磁振动台上的被测物安装面上直接安装加速度计及其工装，进行振动的直接传递。
有益效果
本发明予以有技术相比具有如下优点：
本发明的设计特点主要有：
1.设备的总体布局紧凑，结构强度大，能够稳定输出由高加速度、中低频正弦加速度组合而成的标准复合加速度。
2.采用摆臂式离心机，能够在较低转速下相比圆盘式离心机获得更大的稳态加速度。
3.采用电磁振动台直接激励被测物，能够有效利用振动激励。
4.采用标准化零部件，可灵活安装与拆卸，调试维护方便。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为摆式离心机臂末端安装面上的多孔安装法兰结构示意图；
图3为独立电磁振动台底座结构示意图；
图4为独立电磁振动台内部的反向电流平衡线圈和电磁振动台活动线圈示意图；
其中，1-摆臂式离心机、2-离心机臂末端安装面、3-独立电磁振动台、4-振动台上被测物安装面。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，一种基于摆臂式离心机和电磁振动台的标准复合加速度输出装置，包括摆臂式离心机1、离心机臂末端安装面2、独立电磁振动台3、振动台上被测物安装面4。独立电磁振动台3安装在离心机臂末端安装面2上电磁振动台的被测传感器安装在被测物安装面4上。离心机1的转速和电磁振动台3的振动幅度以及频率都是可调的。被测物直接受到振动台的激励。
实施例
结合图2和图3，本发明一种基于摆臂式离心机和电磁振动台的标准复合加速度输出装置，它是由离心机臂末端安装面上2固定的多孔法兰与独立的电磁振动台3连接的。如图3的电磁振动台的安装底座8上有与图2的安装孔6对应的圆孔7。振动台核心部分固定在安装底面9上，并予以密封。摆臂式离心机1的转速和电磁振动台3的振动幅度和频率均可以调整，电磁振动台的最大负载重量为25kg，摆臂式离心机输出的稳态加速度最大幅度是700m/s2，振动台输出的最大振动幅度(空载)是32mm，振动频率范围是2Hz～2000Hz。被测物安装在电磁振动台3的被测物安装面上。振动得到直接传递，实现较小的振动损耗，能够保证被测物得到预期的正弦加速度激励，同时本发明通过电磁振动台内额外增加的的反向电流平衡线圈来抵消电磁振动台活动线圈在离心力场下的偏移问题。
本发明根据惯性加速度计计量测试技术的要求，具有在保证标准输出设备性能和精度的条件下保证设备结构紧凑的特点，同时零部件标准化程度高，制造工艺性能好，调试维护方便。

Claims (4)

1.一种标准的复合加速度输出装置，包括摆臂式离心机(1)、离心机臂末端安装面(2)、电磁振动台(3)、电磁振动台的被测物安装面(4)；其特征在于：电磁振动台(3)通过多孔法兰盘(5)安装在摆臂式离心机臂末端安装面(2)上。
2.根据权利要求1所述一种标准的复合加速度输出装置，其特征在于：电磁振动台(3)是独立的振动输出装置。
3.根据权利要求1所述一种标准的复合加速度输出装置，其特征在于：被测的传感器是直接安装在电磁振动台的被测物安装面(4)上。
4.根据权利要求1所述一种基于摆臂式离心机和电磁振动台的标准的复合加速度输出装置，其特征在于：通过电磁振动台内额外增加的的反向电磁线圈来抵消电磁振动台动圈在离心力场下的偏移问题。
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