CN113358277B - 一种高频气压波传感器检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高频气压波传感器检测装置，包括依次固定在底板上的电机驱动模块、斜盘驱动模块、检测模块和固定在所述斜盘驱动模块上的控制模块，所述电机驱动模块驱动所述斜盘驱动模块产生特定频率和压力的气压波，所述控制模块控制所述斜盘驱动模块产生的气压波的压力，所述检测模块用于检测所述气压波的参数。本发明设计了电机‑减速箱驱动的速度可调式动力驱动模块，并通过联轴器连接斜盘式球面接触的环形组合活塞推进机构，实现了斜盘在电机的驱动下，带动组合式环形活塞的顺序推进，从而产生所需要频率的气压波。

Description

一种高频气压波传感器检测装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种高频气压波传感器检测装置。

背景技术

高频气压传感器常用于航空航天器或具有高频气压波冲击的环境中，用来检测当前气压波的频率和气压，最终用来指导产品的设计。现在的发生装置产生的气压波难以控制，稳定性较差，从而制造气压传感器的厂家难以对制造的气压传感器进行检测。

发明内容

本发明为了解决现在的发生装置产生的气压波难以控制，稳定性较差，制造气压传感器的厂家难以对制造的气压传感器进行检测的问题，本发明提供了一种高频气压波传感器检测装置，包括依次固定在底板上的电机驱动模块、斜盘驱动模块、检测模块和固定在所述斜盘驱动模块上的控制模块，所述电机驱动模块驱动所述斜盘驱动模块产生特定频率和压力的气压波，所述控制模块控制所述斜盘驱动模块产生的气压波的压力，所述检测模块用于检测所述气压波的参数。

作为优选，所述电机驱动模块包括支架、电机一、减速器和联轴器，所述支架和减速器固定在所述底板上，所述电机一固定在所述支架上，所述电机一与所述减速器传动连接，所述减速器通过所述联轴器与所述斜盘驱动模块传动连接。电机驱动模块驱动斜盘驱动模块转动，从而使得斜盘驱动模块产生出气压波。

进一步地，所述斜盘驱动模块包括筒架、活塞筒、活塞、斜盘、上轴承、下轴承、下盖板和上盖板，所述活塞筒固定在所述筒架内，所述筒架上开设有若干安装腔，所述筒架上还固定有下盖板，所述下盖板上开设有若干通孔，所述活塞安装在所述安装腔内，且所述活塞的输出端穿过所述通孔与球座固定连接，所述输出端还套设有弹簧，所述弹簧一端抵住所述球座，另一端抵住所述下盖板，所述球座内转动有钢珠，所述斜盘安装在所述上轴承和下轴承之间，所述上轴承和下轴承的外圈均固定安装在所述筒架内，所述钢珠抵住所述斜盘的斜面设置，所述斜盘远离所述钢珠的一端还固定有输出轴，所述上盖板固定在所述筒架的外侧，所述输出轴穿过所述上盖板与所述联轴器传动连接，所述筒架固定在所述底板上。钢珠与斜盘的斜面接触在一起，此时每一个活塞都有了一定的行程，行程的大小取决于钢珠与斜盘上斜面的接触位置，该位置也决定了弹簧的压缩量。当斜盘开始旋转时，由于每一个钢珠的位置不变，故钢珠会与斜盘产生相对滚动，且当斜盘旋转时，由于其斜面的作用，导致钢珠与斜面的接触位置在轴向产生变化，同时由于弹簧的作用，使得钢珠始终与斜盘的斜面接触，从而使得活塞在斜盘的旋转下产生轴向往复运动，从而推动气体运动，同时由于每一个活塞的运动相位均不同，故不会出现多个活塞同相位运动的情况。由于电机驱动模块可以调节电机一的转速，故气体压力波的频率就可以得到调节。

作为优选，所述控制模块包括外支座、内支座、电机二、万向节和叶片，所述电机二通过电机座固定在所述筒架上，所述叶片呈瓣状，所述叶片上固定连接有传动杆，所述外支座和内支座交错设置在所述筒架的外表面上，所述外支座远离所述上盖板设置，所述内支座靠近所述上盖板设置，所述万向节依次穿过所述外支座和内支座设置，且所述万向节的输入轴位于所述外支座或内支座上，所述电机二与所述万向节的一端传动连接，所述传动杆固定在所述万向节的输入轴上。电机二带动万向节转动，万向节带动传动杆转动，从而实现叶片的打开和关闭，即控制了斜盘驱动模块产生气压波开口处的大小，实现了气压压力波在开口处压力大小的调节。

进一步地，所述叶片包括内叶片和外叶片，所述内叶片上的传动杆固定在所述外支座上，所述外叶片上的传动杆固定在所述内支座上，所述内叶片围合形成内芯包，所述外叶片围合形成外芯包，所述内芯包位于所述外芯包内。采用双层叶片设置，使得调节气压波的压力更加精确。

作为优选，所述电机一的电机一轴上固定有齿轮一，所述万向节的一端也固定有与所述齿轮一啮合的齿轮二。

进一步地，所述检测模块包括传感器和安装座，所述传感器固定在所述安装座上，所述安装座固定在所述底板上，且靠近所述控制模块设置。传感器可以进行更换，从而可以进行对不同的传感器进行检测。

有益效果:本发明设计了电机-减速箱驱动的速度可调式动力驱动模块，并通过联轴器连接斜盘式球面接触的环形组合活塞推进机构，实现了斜盘在电机的驱动下，带动组合式环形活塞的顺序推进，从而产生所需要频率的气压波；设计了单电机驱动的双层多组叶片同步开口控制机构，实现了开口尺寸的有效控制，从而实现高频压力波在传感器检测口的压力控制，从而实现传感器对气压参数的敏感性测试。

附图说明

图1为本发明产品结构示意图；

图2为本发明整体结构爆炸图；

图3为本发明斜盘驱动模块爆炸图；

图4为本发明万向节结构示意图；

图中：1、电机驱动模块；2、斜盘驱动模块；3、控制模块；4、检测模块；5、底板；1-1、支架；1-2、电机一；1-3、减速器；1-4、联轴器；2-1、筒架；2-2、活塞筒；2-3、下盖板；2-4、通孔；2-5、安装腔；2-6、活塞；2-7、输出端；2-8、弹簧；2-9、球座；2-10、钢珠；2-11、下轴承；2-12、斜盘；2-13、上轴承；2-14、上盖板；2-15、输出轴；3-1、外支座；3-2、内支座；3-3、电机二；3-4、万向节；3-5、传动杆；3-6、叶片；3-7、齿轮一；3-8、齿轮二；3-4-1、输入轴；3-6-1、内叶片；3-6-2；外叶片；4-1、安装座；4-2、传感器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1

一种高频气压波传感器检测装置，包括依次固定在底板5上的电机驱动模块1、斜盘驱动模块2、检测模块4和固定在所述斜盘驱动模块2上的控制模块3，所述电机驱动模块1驱动所述斜盘驱动模块2产生特定频率和压力的气压波，所述控制模块3控制所述斜盘驱动模块2产生特定频率和压力的气压波，所述检测模块4用于检测所述气压波的参数。

所述电机驱动模块1包括支架1-1、电机一1-2、减速器1-3和联轴器1-4，所述支架1-1和减速器1-3固定在所述底板5上，所述电机一1-2固定在所述支架1-1上，所述电机一1-2与所述减速器1-3传动连接，所述减速器1-3通过所述联轴器1-4与所述斜盘驱动模块2传动连接。电机驱动模块1驱动斜盘驱动模块2转动，从而使得斜盘驱动模块2产生出气压波。

所述斜盘驱动模块2包括筒架2-1、活塞筒2-2、活塞2-6、斜盘2-12、上轴承2-13、下轴承2-11、下盖板2-3和上盖板2-14，所述活塞筒2-2固定在所述筒架2-1内，所述筒架2-1上开设有若干安装腔2-5，所述筒架2-1上还固定有下盖板2-3，所述下盖板2-3上开设有若干通孔2-4，所述活塞2-6安装在所述安装腔2-5内，且所述活塞2-6的输出端2-7穿过所述通孔2-4与球座2-9固定连接，所述输出端2-7还套设有弹簧2-8，所述弹簧2-8一端抵住所述球座2-9，另一端抵住所述下盖板2-3，所述球座2-9内转动有钢珠2-10，所述斜盘2-12安装在所述上轴承2-13和下轴承2-11之间，所述上轴承2-13和下轴承2-11的外圈均固定安装在所述筒架2-1内，所述钢珠2-10抵住所述斜盘2-12的斜面设置，所述斜盘2-12远离所述钢珠2-10的一端还固定有输出轴2-15，所述上盖板2-14固定在所述筒架2-1的外侧，所述输出轴2-15穿过所述上盖板2-14与所述联轴器1-4传动连接，所述筒架2-1固定在所述底板5上。钢珠2-10与斜盘2-12的斜面接触在一起，此时每一个活塞2-6都有了一定的行程，行程的大小取决于钢珠2-10与斜盘2-12上斜面的接触位置，该位置也决定了弹簧2-8的压缩量。当斜盘2-12开始旋转时，由于每一个钢珠2-10的位置不变，故钢珠2-10会与斜盘2-12产生相对滚动，且当斜盘2-12旋转时，由于其斜面的作用，导致钢珠2-10与斜面的接触位置在轴向产生变化，同时由于弹簧2-8的作用，使得钢珠2-10始终与斜盘2-12的斜面接触，从而使得活塞2-6在斜盘2-12的旋转下产生轴向往复运动，从而推动气体运动，同时由于每一个活塞2-6的运动相位均不同，故不会出现多个活塞2-6同相位运动的情况。由于电机驱动模块1可以调节电机一1-2的转速，故气体压力波的频率就可以得到调节。

所述控制模块3包括外支座3-1、内支座3-2、电机二3-3、万向节3-4和叶片3-6，所述电机二3-3通过电机座固定在所述筒架2-1上，所述叶片3-6呈瓣状，所述叶片3-6上固定连接有传动杆3-5，所述外支座3-1和内支座3-2交错设置在所述筒架2-1的外表面上，所述外支座3-1远离所述上盖板2-14设置，所述内支座3-2靠近所述上盖板2-14设置，所述万向节3-4依次穿过所述外支座3-1和内支座3-2设置，且所述万向节3-4的输入轴3-4-1位于所述外支座3-1或内支座3-2上，所述电机二3-3与所述万向节3-4的一端传动连接，所述传动杆3-5固定在所述万向节3-4的输入轴3-4-1上。电机二3-3带动万向节3-4转动，万向节3-4带动传动杆3-5转动，从而实现叶片3-6的打开和关闭，即控制了斜盘驱动模块2产生气压波开口处的大小，实现了气压压力波在开口处压力大小的调节。

所述叶片3-6包括内叶片3-6-1和外叶片3-6-2，所述内叶片3-6-1上的传动杆3-5固定在所述外支座3-1上，所述外叶片3-6-2上的传动杆3-5固定在所述内支座3-2上，所述内叶片3-6-1围合形成内芯包，所述外叶片3-6-2围合形成外芯包，所述内芯包位于所述外芯包内。采用双层叶片3-6设置，使得调节气压波的压力更加精确。

所述电机一1-2的电机一1-2轴上固定有齿轮一3-7，所述万向节3-4的一端也固定有与所述齿轮一3-7啮合的齿轮二3-8。

所述检测模块4包括传感器4-2和安装座4-1，所述传感器4-2固定在所述安装座4-1上，所述安装座4-1固定在所述底板5上，且靠近所述控制模块3设置。传感器4-2可以进行更换，从而可以进行对不同的传感器4-2进行检测。

工作原理：

1、将待检测的传感器4-2安装在安装座4-1上；

2、控制电机一1-2的转速，调节气压波的频率；

3、斜盘2-12会在电机一1-2和减速器1-3的作用下，通过联轴器1-4以一定转速开始旋转，从而驱动活塞2-6开始进行往复运动，进而产生固定频率的气体压力波。当需要调节压力波频率时，可以通过控制电机一1-2的转速来实现，从而检测传感器4-2在不同频率压力波下的精度测量；

4、通过控制电机二3-3来控制叶片3-6的旋转角度，从而控制开口尺寸，从而检测待测传感器4-2在不同压力的压力波下的测量精度和敏感性技术要求。

5、完成传感器1-4性能的检测，取出传感器4-2，并重新开始1-4的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高频气压波传感器检测装置，其特征在于：包括依次固定在底板（5）上的电机驱动模块（1）、斜盘驱动模块（2）、检测模块（4）和固定在所述斜盘驱动模块（2）上的控制模块（3），所述电机驱动模块（1）驱动所述斜盘驱动模块（2）产生特定频率和压力的气压波，所述控制模块（3）控制所述斜盘驱动模块（2）产生的气压波的压力，所述检测模块（4）用于检测该所述气压波的参数；

所述控制模块（3）包括外支座（3-1）、内支座（3-2）、电机二（3-3）、万向节（3-4）和叶片（3-6），所述斜盘驱动模块（2）包括筒架（2-1）、上盖板（2-14），所述电机二（3-3）通过电机座固定在所述筒架（2-1）上，所述叶片（3-6）呈瓣状，所述叶片（3-6）上固定连接有传动杆（3-5），所述外支座（3-1）和内支座（3-2）交错设置在所述筒架（2-1）的外表面上，所述外支座（3-1）远离所述上盖板（2-14）设置，所述内支座（3-2）靠近所述上盖板（2-14）设置，所述万向节（3-4）依次穿过所述外支座（3-1）和内支座（3-2）设置，且所述万向节（3-4）的输入轴（3-4-1）位于所述外支座（3-1）或内支座（3-2）上，所述电机二（3-3）与所述万向节（3-4）的一端传动连接，所述传动杆（3-5）固定在所述万向节（3-4）的输入轴（3-4-1）上；

所述叶片（3-6）包括内叶片（3-6-1）和外叶片（3-6-2），所述内叶片（3-6-1）上的传动杆（3-5）固定在所述外支座（3-1）上，所述外叶片（3-6-2）上的传动杆（3-5）固定在所述内支座（3-2）上，所述内叶片（3-6-1）围合形成内芯包，所述外叶片（3-6-2）围合形成外芯包，所述内芯包位于所述外芯包内。

2.根据权利要求1所述的一种高频气压波传感器检测装置，其特征在于：所述电机驱动模块（1）包括支架（1-1）、电机一（1-2）、减速器（1-3）和联轴器（1-4），所述支架（1-1）和减速器（1-3）固定在所述底板（5）上，所述电机一（1-2）固定在所述支架（1-1）上，所述电机一（1-2）与所述减速器（1-3）传动连接，所述减速器（1-3）通过所述联轴器（1-4）与所述斜盘驱动模块（2）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种高频气压波传感器检测装置，其特征在于：所述斜盘驱动模块（2）还包括活塞筒（2-2）、活塞（2-6）、斜盘（2-12）、上轴承（2-13）、下轴承（2-11）和下盖板（2-3），所述活塞筒（2-2）固定在所述筒架（2-1）内，所述筒架（2-1）上开设有若干安装腔（2-5），所述筒架（2-1）上还固定有下盖板（2-3），所述下盖板（2-3）上开设有若干通孔（2-4），所述活塞（2-6）安装在所述安装腔（2-5）内，且所述活塞（2-6）的输出端（2-7）穿过所述通孔（2-4）与球座（2-9）固定连接，所述输出端（2-7）还套设有弹簧（2-8），所述弹簧（2-8）一端抵住所述球座（2-9），另一端抵住所述下盖板（2-3），所述球座（2-9）内转动有钢珠（2-10），所述斜盘（2-12）安装在所述上轴承（2-13）和下轴承（2-11）之间，所述上轴承（2-13）和下轴承（2-11）的外圈均固定安装在所述筒架（2-1）内，所述钢珠（2-10）抵住所述斜盘（2-12）的斜面设置，所述斜盘（2-12）远离所述钢珠（2-10）的一端还固定有输出轴（2-15），所述上盖板（2-14）固定在所述筒架（2-1）的外侧，所述输出轴（2-15）穿过所述上盖板（2-14）与所述联轴器（1-4）传动连接，所述筒架（2-1）固定在所述底板（5）上。

4.根据权利要求3所述的一种高频气压波传感器检测装置，其特征在于：所述电机一（1-2）的电机一（1-2）轴上固定有齿轮一（3-7），所述万向节（3-4）的一端也固定有与所述齿轮一（3-7）啮合的齿轮二（3-8）。

5.根据权利要求1所述的一种高频气压波传感器检测装置，其特征在于：所述检测模块（4）包括传感器（4-2）和安装座（4-1），所述传感器（4-2）固定在所述安装座（4-1）上，所述安装座（4-1）固定在所述底板（5）上，且靠近所述控制模块（3）设置。

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