CN203798520U - 船舶结构振动测量仪器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种船舶结构振动测量仪器，包括：信号发生器、功率放大器、激振器、ICP力传感器、第一加速度传感器、第二加速度传感器、电荷放大器、恒流源、数据采集卡以及显示屏；所述信号发生器的输出端通过所述功率放大器与所述激振器的输入端连接；所述激振器的输出端固定安装到传力杆的一端，所述传力杆的另一端固定到所述ICP力传感器上，所述ICP力传感器安装到被测试船舶的激励位置上。具有以下优点：(1)激振器通过传力杆与被测试船舶连接，通过传力杆，达到保护激振器的作用，延长了测量仪器的使用寿命；(2)具有成本低、结构简单和操作简单的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于振动测量技术领域，具体涉及一种船舶结构振动测量仪器。
背景技术
船舶是多振源系统，各种振动可导致船体结构处于疲劳状态，出现裂纹或疲劳破坏，缩短船舶寿命；此外，各种振动还会影响船上仪器、仪表和控制系统的性能，产生航行安全隐患；进一步的，各种振动还会影响船上工作人员的工作效率及生活舒适性，影响航行操作。因此，在船舶设计阶段，需要使用振动测量仪器测量船舶的振动参数，控制整船振动处于一个可接受的范围内。
现有船舶振动测量仪器，所使用的激振器直接固定到被测试船舶部位处，该种安装方式存在的主要技术问题为：当被测试船舶部位的激振方向和激振器轴线方向不一致时，被测试船舶部位会产生反作用于激振器的力，进而导致激振器损坏，从而缩短了整体船舶振动测量仪器的使用寿命。另外，现有的船舶振动测量仪器，还具有成本高、结构复杂和操作繁琐的问题，从而限制了其推广使用。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种船舶结构振动测量仪器，具有使用寿命长、成本低、结构简单和操作简单的优点。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种船舶结构振动测量仪器，包括：信号发生器(1)、功率放大器(2)、激振器(3)、ICP力传感器(4)、第一加速度传感器(5)、第二加速度传感器(7)、电荷放大器(6)、恒流源(8)、数据采集卡(9)以及显示屏(10)；
所述信号发生器(1)的输出端通过所述功率放大器(2)与所述激振器(3)的输入端连接；所述激振器(3)的输出端固定安装到传力杆的一端，所述传力杆的另一端固定到所述ICP力传感器(4)上，所述ICP力传感器(4)安装到被测试船舶(11)的激励位置上；在所述被测试船舶(11)的测点分别固定安装所述第一加速度传感器(5)和所述第二加速度传感器(7)；所述第一加速度传感器(5)的输出端通过所述电荷放大器(6)与所述数据采集卡相连；所述第二加速度传感器(7)通过所述恒流源(8)与所述数据采集卡相连；所述ICP力传感器(4)也与所述恒流源(8)连接；所述数据采集卡输出端与所述显示屏(10)连接。
优选的，所述第一加速度传感器(5)为压电式加速度传感器，用于将测点振动的加速度信号转化为电荷信号。
优选的，所述第二加速度传感器(7)为ICP传感器，内置集成电路压电，用于将测点振动的加速度信号转化为电压信号。
优选的，所述激振器(3)为电磁式激振器。
本实用新型提供的船舶结构振动测量仪器具有以下优点：
(1)激振器通过传力杆与被测试船舶连接，通过传力杆，达到保护激振器的作用，延长了测量仪器的使用寿命；
(2)具有成本低、结构简单和操作简单的优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的船舶结构振动测量仪器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明：
如图1所示，本实用新型提供一种船舶结构振动测量仪器，用于测量船舶振动性能，包括信号发生器1、功率放大器2、激振器3、ICP力传感器4、第一加速度传感器5、第二加速度传感器7、电荷放大器6、恒流源8、数据采集卡9以及显示屏10；
其中，信号发生器1的输出端通过功率放大器2与激振器3的输入端连接；所述激振器3的输出端固定安装到传力杆的一端，所述传力杆的另一端固定到所述ICP力传感器4上，所述ICP力传感器4安装到被测试船舶11的激励位置上；在所述被测试船舶11的测点分别固定安装所述第一加速度传感器5和所述第二加速度传感器7；所述第一加速度传感器5的输出端通过所述电荷放大器6与所述数据采集卡相连；所述第二加速度传感器7通过所述恒流源8与所述数据采集卡相连；所述ICP力传感器4也与所述恒流源8连接；所述数据采集卡输出端与所述显示屏10连接。
其中，第一加速度传感器5和第二加速度传感器7均为加速度传感器，但属于不同类型：第一加速度传感器5为压电式加速度传感器，其作用是将测点振动的加速度信号转化为电荷信号输出，因数据采集卡的输入只有电压和电流信号，因此，需要电荷放大器6将加速度信号转化为电压信号送至数据采集卡；第二加速度传感器7为ICP传感器，内置集成电路压电，用于将测点振动的加速度信号转化为电压信号，但由于其内置集成电路，在工作时需要恒流源提供工作电流，因此，在数据采集卡和第二加速度传感器7之间插入的恒流源，在向第二加速度传感器7供电的同时也将加速度信号传回给数据采集卡，恒流源和第二加速度传感器7之间的信号是双向的，由于左行的是电压信号，右行的是电流信号，两者之间不会相互干扰；ICP力传感器4由于为ICP型的，其同样需要工作电流，也由恒流源同步供给，连接ICP力传感器4与恒流源的导线中的信号也是双向互不干扰的。在测试中，第一加速度传感器5和电荷放大器必须配套使用；第二加速度传感器7和恒流源也必须成套使用，不能混用。由于恒流源同时向第二加速度传感器7和ICP力传感器4供电，因此，在保证测量精度的同时，降低了系统复杂度，减少了整个测量仪器的成本。另外，由于激振器通过传力杆与被测试船舶连接，通过传力杆，将激振器产生的激振力传递到被测试结构，而当被测试结构的激振方向和激振器的轴线方向不一致时，被测试结构产生的反作用力作用于传力杆，可能致使传力杆变曲，甚至断裂，而不会损害激振器，从而达到保护激振器的作用。
该测量仪器的工作原理为：
信号发生器1产生原始信号，如所需要的正弦或随机信号；经所述功率放大器2放大后输入到所述激振器3，驱动所述激振器3产生激励信号，所述激励信号通过所述传力杆和所述ICP力传感器4的传导作用后，使激励位置产生振动；本部分为测量仪器的激励环节。
在测点布置两个加速度传感器，分别为第一加速度传感器5和第二加速度传感器7；其中，第一加速度传感器5采集测点的响应信号，经所述电荷放大器6放大后，传输到所述数据采集卡9；第二加速度传感器7采集测点的响应信号，并通过所述恒流源8传输到所述数据采集卡9；同时，ICP力传感器4采集所述传力杆传导的激励力，并通过所述恒流源8传输到所述数据采集卡9；本部分为测量仪器的响应记录与显示环节。
所述数据采集卡9将采集到的信号显示到显示屏10上。本部分为测量仪器的响应记录与显示环节。
本实用新型提供的船舶结构振动测量仪器具有以下优点：
(1)激振器通过传力杆与被测试船舶连接，通过传力杆，达到保护激振器的作用，延长了测量仪器的使用寿命；
(2)具有成本低、结构简单和操作简单的优点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种船舶结构振动测量仪器，其特征在于，包括：信号发生器(1)、功率放大器(2)、激振器(3)、ICP力传感器(4)、第一加速度传感器(5)、第二加速度传感器(7)、电荷放大器(6)、恒流源(8)、数据采集卡(9)以及显示屏(10)；
所述信号发生器(1)的输出端通过所述功率放大器(2)与所述激振器(3)的输入端连接；所述激振器(3)的输出端固定安装到传力杆的一端，所述传力杆的另一端固定到所述ICP力传感器(4)上，所述ICP力传感器(4)安装到被测试船舶(11)的激励位置上；在所述被测试船舶(11)的测点分别固定安装所述第一加速度传感器(5)和所述第二加速度传感器(7)；所述第一加速度传感器(5)的输出端通过所述电荷放大器(6)与所述数据采集卡相连；所述第二加速度传感器(7)通过所述恒流源(8)与所述数据采集卡相连；所述ICP力传感器(4)也与所述恒流源(8)连接；所述数据采集卡输出端与所述显示屏(10)连接。
2.根据权利要求1所述的船舶结构振动测量仪器，其特征在于，所述第一加速度传感器(5)为压电式加速度传感器，用于将测点振动的加速度信号转化为电荷信号。
3.根据权利要求1所述的船舶结构振动测量仪器，其特征在于，所述第二加速度传感器(7)为ICP传感器，内置集成电路压电，用于将测点振动的加速度信号转化为电压信号。
4.根据权利要求1所述的船舶结构振动测量仪器，其特征在于，所述激振器(3)为电磁式激振器。
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|---|---|---|---|
| CN201420219966.XU CN203798520U (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 船舶结构振动测量仪器 |
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| CN203798520U true CN203798520U (zh) | 2014-08-27 |
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| CN201420219966.XU Expired - Fee Related CN203798520U (zh) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 船舶结构振动测量仪器 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109238457A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-18 | 江苏好三由信息科技有限公司 | 一种船舶发动机振动仪 |
| CN110261645A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-20 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种船舶加速度计的校准系统 |
| CN114689255A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种舰船复合材料结构的声辐射试验装置及试验方法 |
| CN114689257A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种舰船复合材料结构的振动试验激励装置及试验方法 |
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2014
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