CN205091357U - 一种传感器校准振动平台和传感器灵敏度标定系统 - Google Patents

Abstract

一种传感器校准振动平台和传感器灵敏度标定系统，包括：校准振动台本体、准振动台本体的台面设置有位移测量面板安装孔和N个传感器安装孔、内置在所述校准振动台本体内部的标准加速度传感器、固定在所述校准振动台本体上的位移测量面板。当需要标定多个加速度或速度传感器时，只需要将所需标定的多个加速度或速度传感器安装在所述传感器安装孔内后，启动所述校准振动台本体，通过处理设备采集被测加速度或速度传感器以及标准加速度传感器的输出信号后，将相匹配的被测加速度或速度传感器和标准加速度传感器的输出信号进行对比计算即可标定该被测加速度或速度传感器的灵敏度，可见上述方案能够同时标定多个传感器，因此提高了工作效率。

Description

一种传感器校准振动平台和传感器灵敏度标定系统

技术领域

本发明涉及传感器精准度测量技术领域，更具体地说，涉及一种传感器校准振动平台和传感器灵敏度标定系统。

背景技术

速度传感器、加速度传感器和位移传感器都是力学环境监测中的重要测量元件，被广泛应用于各领域的监控和测量设备中。传感器在制造过程中或使用一段时间后其灵敏度会发生偏差，因此需要对其输出的灵敏度进行标定，

在对传感器的灵敏度进行标定时，传统的方案中每次只能标定一个传感器，当需要对多个传感器进行标定时，标定效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传感器校准振动平台和传感器灵敏度标定系统，以提高对多个传感器进行标定时的标定效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种传感器校准振动平台，包括：

校准振动台本体；

所述校准振动台本体的台面上设置有用于安装位移测量面板的位移测量面板安装孔和N个用于安装传感器的传感器安装孔，所述N为不小于2的正整数；

内置在所述校准振动台本体内部、与N个所述传感器安装孔一一对应的且位于所述传感器安装孔正下方的标准加速度传感器；

通过所述位移测量面板安装孔固定在所述校准振动台本体上的位移测量面板。

优选的，本申请上述传感器校准振动平台中，还可以包括：

两端在所述校准振动台本体相对的两侧的、用于固定被校定的位移传感器的位移传感器固定支架；

所述位移传感器支架顶部悬空于所述位移测量面板上方。

优选的，本申请上述传感器校准振动平台中，所述N个用于安装传感器的传感器安装孔均匀分布在所述校准振动台本体的台面上。

优选的，本申请上述传感器校准振动平台中，所述N的值为5，且5个所述传感器安装孔呈十字形分布在所述校准振动台本体的台面上，且十字形中间的传感器安装孔与其他4个传感器安装孔之间的距离相等。

优选的，本申请上述传感器校准振动平台中，所述位移测量面板安装孔的数量不少于3个，且任意3个所述位移测量面板安装孔的可组成一三角形结构。

优选的，本申请上述传感器校准振动平台中，所述位移测量面板安装孔的数量为4个，且4个所述位移测量面板安装孔为正方形分布，所述正方形与十字形具有同一中心，且所述正方形的对角线与所述十字形的横线的夹角为45度。

一种传感器灵敏度标定系统，包括：

上述任意一项公开的传感器校准振动平台；

频率发生器；

输入端与所述频率发生器第一输出端相连、输出端与所述传感器校准振动平台的振动信号接收端相连的功率放大器；

输入端与所述传感器校准振动平台的标准加速度传感器的输出端相连的多通道电荷放大器；

第一输入端与所述多通道电荷放大器的输出端相连、第二输入端用于与被校准加速度或速度传感器的输出端相连、第三端用于与被校准位移传感器的输出端相连的多通道数据采集器；

第一输入端与所述多通道数据采集器输出端相连、第二端与所述频率发生器第二输出端相连的数据处理器。

优选的，上述传感器灵敏度标定系统中，还可以包括：

用于内置所述频率发生器、功率放大器、多通道电荷放大器、多通道数据采集器和数据处理器的机柜。

优选的，上述传感器灵敏度标定系统中，所述多通道数据采集器的第一输入端、第二输入端和第三输入端的接口通道的数量均为多个，且每个接口通道对应唯一传感器。

优选的，上述传感器灵敏度标定系统中，所述数据处理器为计算机。通过以上方案可知，本发明实施例提供的。

当应用本申请上述公开的传感器校准振动平台和传感器灵敏度标定系统对多个传感器进行标定时，

可见本申请上述公开的传感器校准振动平台的校准振动台本体内部设置有多个标准加速度传感器，且每个标准加速度传感器对应一传感器安装孔，因此，当需要标定多个加速度或速度传感器时，只需要将所需标定的多个加速度或速度传感器安装在所述传感器安装孔内后，启动所述校准振动台本体，通过处理设备采集被测加速度或速度传感器以及标准加速度传感器的输出信号后，将相匹配的被测加速度或速度传感器和标准加速度传感器的输出信号进行对比计算即可标定该被测加速度或速度传感器的灵敏度，因此提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种传感器校准振动平台的结构图；

图2为本申请实施例公开的一种校准振动台本体的台面的俯视图；

图3为本申请实施例公开的一种传感器灵敏度标定系统的结构图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在核电站中，对同一振动部件有时需采用多个不同传感器在多方面测试振动，如采用传统的传感器标定装置一次校核一种传感器效率太低，不能满足实际的需求。针对于此本发明实施例公开了一种一种传感器校准振动平台和传感器灵敏度标定系统。

图1为本申请实施例公开的一种传感器校准振动平台的结构图；

图2为本申请实施例公开的一种校准振动台本体的台面的俯视图。

参见图1本申请实施例公开的所述传感器校准振动平台包括：

校准振动台本体1、位移测量面板2、标准加速度传感器3和位移测量面板4；

其中，参见图2，所述校准振动台本体1的台面0上设置有用于安装位移测量面板的位移测量面板安装孔21和N个用于安装传感器的传感器安装孔22，所述N为不小于2的正整数；

所述传感器校准振动平台的各个结构的具体连接关系为：

所述标准加速度传感器3内置在所述校准振动台本体1内部，与N个所述传感器安装孔22一一对应且位于传感器安装孔22正下方；

所述位移测量面板2通过所述位移测量面板安装孔21固定在所述校准振动台本体上。

通过本申请上述实施例公开的技术方案可见，在本申请上述实施例公开的传感器校准振动平台中，所述校准振动台本体内部设置有多个标准加速度传感器，且每个标准加速度传感器对应一传感器安装孔，因此，当需要标定多个加速度或速度传感器时，只需要将所需标定的多个加速度或速度传感器安装在所述传感器安装孔内后，启动所述校准振动台本体，通过处理设备采集被测加速度或速度传感器以及标准加速度传感器的输出信号后，将相匹配的被测加速度或速度传感器和标准加速度传感器的输出信号进行对比计算即可标定该被测加速度或速度传感器的灵敏度。

其中可以理解的是本申请上述实施例中的所述位移测量面板，由一平板和多个支柱组成，所述多个支柱的一端与所述平板垂直相连，另一端安装在所述位移测量面板安装孔上。

可以理解的是，参见图1，在采用本申请上述实施例中的所述传感器校准振动平台对位移传感器进行标定时，为了方便对被标定的位移传感器进行固定，本申请上述实施例中的传感器校准振动平台还可以设置有用于固定所述位移传感器的位移传感器固定支架4，所述位移传感器固定支架4的两端固定在所述校准振动台本体1相对的两个侧面，且所述位移传感器固定支架4的顶部悬空于所述位移测量面板2上方。

为了使得所述位移测量面板2安装的更加牢固，所述位移测量面板2的支柱数量可以为多个，且任意三个支柱不能处于同一平面内，因此，与其对应的，所述位移测量面板安装孔的数量不少于3个，且任意3个所述位移测量面板安装孔21的可组成一三角形结构，例如，所述位移测量面板安装孔21的数量可以为4个，且所述4个位移测量面板安装孔21形成正方形结构。

可以理解的是，本申请上述实施例中的所述N个传感器安装孔的设置方式可以根据用户需求自行决定，例如其可以均匀分布或呈规则图形分布，当然也可以随机分布。根据用户需求的同，所述传感器安装孔的数量也可以不同，例如，在本申请实施例公开的上述方案中，所述传感器安装孔的数量可以为5个，即所述N的取值为5，且，为了方便标准加速度传感器和被测速度、加速度传感器走线，参见图2，上述5个传感器安装孔的布置方式可为：所述5个传感器安装孔22呈十字形分布在所述校准振动台本体1的台面0上，且位于所述十字形中间的传感器安装孔与其余4个传感器安装孔之间的距离相等。

当所述传感器安装孔22的数量为5个，且呈上述十字形排布，所述位移测量面板安装孔21的数量为4个，且呈上述正方形排布时，为了方便被标定加速度或速度传感器的安装和拆卸，所述十字形和所述正方形具有同一圆心，且，所述位移测量面板安装孔21和十字形四周的4个传感器安装孔22处于同一圆周上，更近一步的：所述位移测量面板安装孔21和传感器安装孔22在圆周上等间距分布。

图3为本申请实施例公开的一种传感器灵敏度标定系统的结构图。

与本申请上述任意一实施例公开的传感器校准振动平台相对应，本申请还公开了一种应用上述传感器校准振动平台的传感器灵敏度标定系统，参见图3，所述传感器灵敏度标定系统包括：

上述任意一实施例公开的传感器校准振动平台、频率发生器5、功率放大器6、多通道电荷放大器7、多通道数据采集器8以及数据处理器9，其中，所述数据处理器9可以为计算机；

其具体连接关系为：

所述功率放大器6的输入端与所述频率发生器5的第一输出端相连、输出端与所述传感器校准振动平台的振动信号接收端相连；

所述多通道电荷放大器7的输入端与所述传感器校准振动平台的标准加速度传感器3的输出端相连；

所述多通道数据采集器8的第一输入端与所述多通道电荷放大器7的输出端相连、第二输入端用于与被校准加速度或速度传感器10的输出端相连、第三端用于与被校准位移传感器11的输出端相连；

所述数据处理器9的第一输入端与所述多通道数据采集器8的输出端相连、第二端与所述频率发生器5的第二输出端相连。

当采用本申请上述实施例公开的传感器灵敏度标定系统对多个传感器进行标定时，将所述被标定的加速度或速度传感器安装在所述传感器安装孔上，使得所述被标定的加速度或速度传感器与所述标准传感器背靠背相对、将被标定位移传感器安装固定好后，启动所述频率发生器5，所述频率发生器5产生一个正弦震动量，所述功率放大器6将该正弦波动量放大后传递到所述传感器校准振动平台，所述传感器校准振动平台依据所述放大的正弦震动量沿着垂直方向震动，所述多通道数据采集器8通过第一至第三输入端获取到所述标准加速度传感器3、被标定加速度或速度传感器10、被标定位移传感器11的输出信号后，将获取到的上述多个信号发送至所述数据处理器9，所述数据处理器9即可通过将采集得到的标准加速度传感器和被标定加速度或速度传感器输出的电信号进行对比分析处理和显示，从而可得到被标定加速度或速度传感器的灵敏度、频率响应曲线和幅值线性度，从而完成多个被标定加速度或速度传感器的灵敏度标定，所述数据处理器9在获取到所述被标定的位移传感器的输出信号后，通过将其输出的电信号转换成位移信号，通过软件计算即可得到被标定位移传感器的性能指标数据。

可以理解的是，为了使得所述频率发生器5、功率放大器6、多通道电荷放大器7、多通道数据采集器8以及数据处理器9的结构紧凑，以减小设备体积，本申请上述实施例中的所述传感器灵敏度标定系统还可以包括一用于内置所述频率发生器、功率放大器、多通道电荷放大器、多通道数据采集器和数据处理器的机柜12。

其中，需要说明的是，本申请上述实施例中所述多通道数据采集器的第一输入端、第二输入端和第三输入端所包括的接口通道的数量均为多个，且每个接口通道对应唯一传感器，例如每个所述多通道数据采集器的每个输入端均可包括5个接口通道。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种传感器校准振动平台，其特征在于，包括：

校准振动台本体；

所述校准振动台本体的台面上设置有用于安装位移测量面板的位移测量面板安装孔和N个用于安装传感器的传感器安装孔，所述N为不小于2的正整数；

内置在所述校准振动台本体内部、与N个所述传感器安装孔一一对应的且位于所述传感器安装孔正下方的标准加速度传感器；

通过所述位移测量面板安装孔固定在所述校准振动台本体上的位移测量面板。

2.根据权利要求1所述的传感器校准振动平台，其特征在于，还包括：

两端在所述校准振动台本体相对的两侧的、用于固定被校定的位移传感器的位移传感器固定支架；

所述位移传感器支架顶部悬空于所述位移测量面板上方。

3.根据权利要求1所述的传感器校准振动平台，其特征在于，所述N个用于安装传感器的传感器安装孔均匀分布在所述校准振动台本体的台面上。

4.根据权利要求1所述的传感器校准振动平台，其特征在于，所述N的值为5，且5个所述传感器安装孔呈十字形分布在所述校准振动台本体的台面上，且十字形中间的传感器安装孔与其他4个传感器安装孔之间的距离相等。

5.根据权利要求4所述的传感器校准振动平台，其特征在于，所述位移测量面板安装孔的数量不少于3个，且任意3个所述位移测量面板安装孔的可组成一三角形结构。

6.根据权利要求4所述的传感器校准振动平台，其特征在于，所述位移测量面板安装孔的数量为4个，且4个所述位移测量面板安装孔为正方形分布，所述正方形与十字形具有同一中心，且所述正方形的对角线与所述十字形的横线的夹角为45度。

7.一种传感器灵敏度标定系统，其特征在于，包括：

权利要求1-6任意一项公开的传感器校准振动平台；

频率发生器；

输入端与所述频率发生器第一输出端相连、输出端与所述传感器校准振动平台的振动信号接收端相连的功率放大器；

输入端与所述传感器校准振动平台的标准加速度传感器的输出端相连的多通道电荷放大器；

第一输入端与所述多通道电荷放大器的输出端相连、第二输入端用于与被校准加速度或速度传感器的输出端相连、第三端用于与被校准位移传感器的输出端相连的多通道数据采集器；

第一输入端与所述多通道数据采集器输出端相连、第二端与所述频率发生器第二输出端相连的数据处理器。

8.根据权利要求7所述的传感器灵敏度标定系统，其特征在于，还包括：

用于内置所述频率发生器、功率放大器、多通道电荷放大器、多通道数据采集器和数据处理器的机柜。

9.根据权利要求7所述的传感器灵敏度标定系统，其特征在于，所述多通道数据采集器的第一输入端、第二输入端和第三输入端的接口通道的数量均为多个，且每个接口通道对应唯一传感器。

10.根据权利要求7所述的传感器灵敏度标定系统，其特征在于，所述数据处理器为计算机。