CN106123841A - 一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构 - Google Patents

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妥吉英
邓兆祥
黄伟
杨攀
谭涛
何剑锋
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/22—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明公开了一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构，包括内球核1、外球壳4和连接杆2，所述内球核和外球壳同心设置；所述连接杆的一端与内球核连接，另一端伸出外球壳与被测对象连接；所述内球核表面上设置有六个互不接触的弹簧安装点5，所述外球壳的内表面上设置有六个互不接触的弹簧安装端6，弹簧安装点与弹簧安装端之间由弹簧3连接，连接同一弹簧的弹簧安装点与弹簧安装端之间距有最短的距离。本发明通过连接杆安装在被测对象上，安装方便、使用可靠；该结构在静平衡位置附近具有准零刚度特性，可以用此特性方便直接的测量扭转振动的绝对角位移；整个传感器的结构简单，运行稳定，抗干扰能力强，可以适用于较宽频段上微幅扭转振动的角位移测量。

Description

一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构
技术领域
本发明涉及一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构，具体应用于对扭转振动角位移、角速度的测量。
背景技术
在系统识别、系统控制、滤波器设计等方面，通常需要获得系统的状态量(位移、速度、加速度等)。目前，一般用陀螺仪或角加速度计来测量角速度和角加速度，对扭转振动的绝对角位移测量的传感器还很少见。如果通过对角速度或角加速度积分振动角位移，有时间迟滞和积分误差带来的误差会严重恶化测量结果；若使用某些算法和滤波器来估计扭转振动绝对角位移，因为系统有未知的时间迟滞，会使这些特定的算法和滤波器很难应用在实际中；或通过雷达或激光技术来测量振动角位移，装置结构复杂、成本高昂、安装困难，使其很难得到普遍应用。
发明内容
有鉴于此，本发明公开了一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构，该结构可适用于很宽频段上微幅扭转振动的绝对角位移的测量，与此同时，该结构具有反应灵敏、结构简单、抗干扰、使用可靠等特点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构，包括内球核1、外球壳4和连接杆2，所述内球核和外球壳同心设置；所述连接杆的一端与内球核连接，另一端伸出外球壳与被测对象连接；所述内球核表面上设置有六个互不接触的弹簧安装点5，所述外球壳的内表面上设置有六个互不接触的弹簧安装端6，弹簧安装点与弹簧安装端之间由弹簧3连接，连接同一弹簧的弹簧安装点与弹簧安装端之间距有最短的距离。
进一步，外球壳内表面上的其中四个弹簧安装端处于同一平面上。
进一步，外球壳内表面上的其他两个弹簧安装端关于平面对称。
进一步，由其中四个弹簧安装端与外球壳围成的圆具有最大的半径；其他两个弹簧安装端与内球核的球心在同一直线上。
进一步，所述直线垂直于圆。
进一步，所述连接杆与平面垂直。
进一步，所述连接杆垂直于平面且连接杆所在的直线通过内球核的球心。
进一步，所述外球壳上设置有孔洞7，连接杆从孔洞伸出。
由于采用了以上技术方案，本发明具以下有益技术效果：
本发明的一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构，通过连接杆安装在被测对象上，安装方便、使用可靠；该结构在静平衡位置附近具有准零刚度特性，可以用此特性方便直接的测量扭转振动的绝对角位移；整个传感器的结构简单，运行稳定，抗干扰能力强，可以适用于较宽频段上微幅扭转振动的角位移测量。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1是本发明的立体结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构，包括内球核1、外球壳4和连接杆2，所述内球核和外球壳同心设置；所述连接杆的一端与内球核连接，另一端伸出外球壳与被测对象连接；所述内球核表面上设置有六个互不接触的弹簧安装点5，所述外球壳的内表面上设置有六个互不接触的弹簧安装端6，弹簧安装点与弹簧安装端之间由弹簧3连接，连接同一弹簧的弹簧安装点与弹簧安装端之间距有最短的距离。在本实施例中，所述内球核为实心球体结构，
作为对本实施例的改进，外球壳内表面上的其中四个弹簧安装端处于同一平面上。
更优的，外球壳内表面上的其他两个弹簧安装端关于平面对称。
作为对本实施例的改进，由其中四个弹簧安装端与外球壳围成的平面为圆，该圆具有最大的半径；其他两个弹簧安装端与内球核的球心在同一直线上。
更优的，所述直线垂直于圆。
作为对本实施例的改进，所述连接杆与平面垂直。
更优的，所述连接杆垂直于平面且连接杆所在的直线通过内球核的球心。
作为对本实施例的改进，所述外球壳上设置有孔洞7，连接杆从孔洞伸出。
进一步的是：所述的空心外球壳可以做一些轻量化处理，只要保证六个弹簧安装端连接为一个整体且保证足够的刚度，其余部分可以空间对称地开孔。
更进一步的是：所述内球核、外球壳、弹簧组成的系统在静平衡位置附近具有准零刚度特性。通过连接杆传递到内球核上的扭转振动不会传递到外球壳上，外球壳一直保持相对静止，内球核与外球壳的相对扭转振动即代表被测对象的绝对扭转振动。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：包括内球核(1)、外球壳(4)和连接杆(2)，所述内球核和外球壳同心设置；所述连接杆的一端与内球核连接，另一端伸出外球壳与被测对象连接；所述内球核表面上设置有六个互不接触的弹簧安装点(5)，所述外球壳的内表面上设置有六个互不接触的弹簧安装端(6)，弹簧安装点与弹簧安装端之间由弹簧(3)连接，连接同一弹簧的弹簧安装点与弹簧安装端之间距有最短的距离。
2.根据权利要求1所述的新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：外球壳内表面上的其中四个弹簧安装端处于同一平面上。
3.根据权利要求2所述的新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：外球壳内表面上的其他两个弹簧安装端关于平面对称。
4.根据权利要求3所述的新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：由其中四个弹簧安装端与外球壳围成的圆具有最大的半径；其他两个弹簧安装端与内球核的球心在同一直线上。
5.根据权利要求4所述的新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：所述直线垂直于圆。
6.根据权利要求2所述的新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：所述连接杆与平面垂直。
7.根据权利要求6所述的新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：所述连接杆垂直于平面且连接杆所在的直线通过内球核的球心。
8.根据权利要求4所述的新型三轴绝对扭转振动传感器结构，其特征在于：所述外球壳上设置有孔洞(7)，连接杆从孔洞伸出。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111207717A (zh) * 2020-03-19 2020-05-29 国网河南省电力公司电力科学研究院 用于测量三维倾角的设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531115A (en) * 1995-06-29 1996-07-02 Erdley; Harold F. Self-calibrating three axis angular rate sensor
CN203641365U (zh) * 2014-01-07 2014-06-11 湖南大学 一种准零刚度隔振器
CN104455199A (zh) * 2014-10-20 2015-03-25 湖南大学 扭转准零刚度隔振器
CN204666087U (zh) * 2015-04-02 2015-09-23 香港理工大学深圳研究院 基于准零刚度理论的新型振动测量平台及测试装置
EP2930707A1 (en) * 2012-12-04 2015-10-14 Kabushiki Kaisha Saginomiya Seisakusho Test device
CN105026959A (zh) * 2012-12-19 2015-11-04 西方奇科抗震控股有限公司 用于地震应用的mems基旋转传感器及具有其的传感器单元

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531115A (en) * 1995-06-29 1996-07-02 Erdley; Harold F. Self-calibrating three axis angular rate sensor
EP2930707A1 (en) * 2012-12-04 2015-10-14 Kabushiki Kaisha Saginomiya Seisakusho Test device
CN105026959A (zh) * 2012-12-19 2015-11-04 西方奇科抗震控股有限公司 用于地震应用的mems基旋转传感器及具有其的传感器单元
CN203641365U (zh) * 2014-01-07 2014-06-11 湖南大学 一种准零刚度隔振器
CN104455199A (zh) * 2014-10-20 2015-03-25 湖南大学 扭转准零刚度隔振器
CN204666087U (zh) * 2015-04-02 2015-09-23 香港理工大学深圳研究院 基于准零刚度理论的新型振动测量平台及测试装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIAXI ZHOU ET AL.: "A torsion quasi-zero stiffness vibration isolator", 《JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION》 *
SUN X T ET AL.: "A 3-D Quasi-Zero-Stiffness-Based Sensor System for Absolute Motion Measurement and Application in Active Vibration Control", 《MECHATRONICS IEEE/ASME TRANSACTIONS ON》 *
SUN X T ET AL.: "A Quasi-Zero-Stiffness-Based Sensor System in Vibration Measurement", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS》 *
朱石坚等: "《舰船机械隔振系统线谱混沌化控制》", 31 August 2014 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111207717A (zh) * 2020-03-19 2020-05-29 国网河南省电力公司电力科学研究院 用于测量三维倾角的设备
CN111207717B (zh) * 2020-03-19 2021-08-17 国网河南省电力公司电力科学研究院 用于测量三维倾角的设备

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