CN206601223U - 一种磁流变阻尼器振动性能测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁流变阻尼器振动性能测试系统，主要由计算机、采集卡、功率放大器、激振器、位移传感器、力传感器、磁流变阻尼器、工作台架、振幅调节螺杆、平衡调节固定板、支撑杆及平衡导向板等组成。调节好磁流变阻尼器工作位置，采集卡发出的信号通过功率放大器使激振器振动，驱动磁流变阻尼器也产生振动。通过计算机设置振动信号，可实时控制激振器的振动，使磁流变阻尼器的振动规律发生变化。计算机通过LabVIEW对位移传感器和力传感器检测到的信号进行采集处理，可得到振动过程中磁流变阻尼器的力和位移的振动规律。该测试系统性能可靠稳定、响应迅速、系统综合成本低，非常适合应用于检测磁流变阻尼器的力学性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种振动性能测试系统，尤其涉及一种磁流变阻尼器振动性能测试系统。
背景技术
磁流变阻尼器作为一种重要的智能控制器件，广泛应用于振动半主动控制系统，但是磁流变阻尼器振动试验台昂贵或者性能不匹配，使得对磁流变阻尼器试验研究较少，阻碍了其在振动控制领域的实际应用。
磁流变阻尼器工作时，常将磁流变液的流道设置于可控磁场的闭合回路上，当阻尼器活塞与缸体发生相对运动时，磁流变液在流道内流动，通过控制作用在磁通回路上的励磁磁场就可以改变磁流变液的剪切应力，实现阻尼器输出阻尼力的无级调节。通过控制外加磁场，使磁流变阻尼器工作，通过改变外加激振器激振频率，可以经由力传感器和位移检测传感器实现对磁流变阻尼器的力与位移检测。
目前关于磁流变阻尼器的振动性能测试系统研究不多，开发一种磁流变阻尼器振动性能测试装置，进行相关力学性能测试，对于磁流变阻尼器的实际使用具有明显意义。传统的机械振动测试系统所需的仪器较多、测试时间长、行程短以及成本较高。因此，设计出一种低成本、操作简单、行程长且同时方便灵活可调的的磁流变阻尼器振动性能测试系统是一个亟需解决的问题。
发明内容
为了解决背景技术所存在的问题及分析不同激振作用下磁流变阻尼器的振动规律，本实用新型提供一种磁流变阻尼器振动性能测试系统。该测试系统可进行实时采集和处理数据，同时也可对力和位移进行存储和显示。激振器工作时，台架下板和磁流变阻尼器活塞杆可上下振动；上下调节振幅调节螺杆时，可以改变阻尼器振动的幅值。该测试系统既克服了一般测试系统可靠性低、响应速度慢、测试时间长、行程短且容易受外部环境干扰的问题，又能实现计算机方便设置、调节激励信号，采集卡快速采集数据，从而准确地完成磁流变阻尼器的振动位移和力的测试。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：计算机(1)、采集卡(2)、功率放大器(3)、激振器(4)、位移传感器(5)、力传感器(6)、磁流变阻尼器(7)、工作台架(8)、振幅调节螺杆(9)、平衡调节固定板(10)、支撑杆(11)、平衡导向板(12)、联轴器Ⅰ(13)、支撑板(14)及联轴器Ⅱ(15)；支撑板(14)焊接在工作台架(8)上；激振器(4)放置在工作台架(8)底端面上，并通过螺栓与工作台架(8)固定连接；平衡导向板(12)中心加工有通孔，激振器(4)激振杆中心与平衡导向板(12)中间螺纹孔中心对齐安装；支撑杆(11)上端与工作台架(8)上板面通过螺纹刚性连接；平衡调节固定板(10)和平衡导向板(12)分别与两个支撑杆(11)间隙配合；两个支撑杆(11)下端与支撑板(14)通过螺纹固定连接；振幅调节螺杆(9)与工作台架(8)上板面通过螺纹固定连接；平衡调节固定板(10)与振幅调节螺杆(9)通过螺纹固定连接；磁流变阻尼器(7)与平衡调节固定板(10)通过螺纹固定连接；磁流变阻尼器(7)的活塞杆与联轴器Ⅰ(13)上端面通过螺纹固定连接；联轴器Ⅰ(13)与平衡导向板(12)间隙配合，联轴器Ⅰ(13)通过4个定位螺钉与平衡导向板(12)螺纹固定连接；力传感器(6)上端与联轴器Ⅰ(13)下端面通过螺纹固定连接，力传感器(6)下端与联轴器Ⅱ(15)上端面通过螺纹固定连接；力传感器(6)与激振器(4)激振杆通过联轴器Ⅱ(15)刚性固定连接；位移传感器(5)与支撑板(14)间隙配合，位移传感器(5)下端与工作台架(8)下端通过螺纹固定连接；位移传感器(5)和力传感器(6)的输出信号端口分别与采集卡(2)的两个输入端口相连；上下移动振幅调节螺杆(9)，可调整磁流变阻尼器(7)的活塞杆的最大振幅；调节激振器(4)的激振频率，可实现不同频率下磁流变阻尼器(7)的振动性能测试；计算机(1)通过LabVIEW产生的振动信号传至功率放大器(3)驱动激振器(4)运动；激振器(4)带动磁流变阻尼器(7)活塞杆和平衡导向板(12)产生振动；振动产生的位移被位移传感器(5)拾取后传输到采集卡(2)；力传感器(6)检测到的力信息传输到采集卡(2)；计算机(1)对采集到的信号进行分析处理，得到磁流变阻尼器(7)在激振器(4)作用下力与位移的变化规律。采集卡(2)的数据模拟量输入为-10V~10V的电压信号；位移传感器(5)和力传感器(6)分别为两线制电压输出。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
（1）本实用新型是一种基于LabVIEW的虚拟仪器及相关必要硬件开发的振动性能测试系统，可进行不同幅值的振动和激振力作用下磁流变阻尼器的振动测试。通过LabVIEW调节激振器振动频率，可测得不同激励信号下磁流变阻尼器的振动规律，在数据采集界面上可显示位移和阻尼力的信号，还能显示信号的平均值、均方根、最大值、最小值、波峰、波谷及谐波失真等。
（2）本实用新型集虚拟仪器技术、计算机技术、振动测试技术于一体，能够方便地进行磁流变阻尼器振动性能测试，并精准地施加振动激励，采集振动信号，提高系统效率，降低综合成本。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型振动信号传输图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型包括计算机(1)、采集卡(2)、功率放大器(3)、激振器(4)、位移传感器(5)、力传感器(6)、磁流变阻尼器(7)、工作台架(8)、振幅调节螺杆(9)、平衡调节固定板(10)、支撑杆(11)、平衡导向板(12)、联轴器Ⅰ(13)、支撑板(14)及联轴器Ⅱ(15)。位移传感器(5)和力传感器(6)通过信号线将位移信号和力信号传递到采集卡(2)中，计算机(1)处理好振动信号后，经采集卡(2)传递给功率放大器(3)，驱动激振器(4)给磁流变阻尼器(7)施加激励。
图2是本实用新型振动信号传输图。该振动性能测试系统可以检测不同振动条件下磁流变阻尼器的振动特性，包括振幅、频率。操作人员改变激振电流的大小来改变激振力，就可以得到不同激振条件下振动规律。位移传感器和力传感器拾取的振动信号经A/D转换后通过采集卡送入计算机分析处理。
本实用新型工作原理如下：
测试系统工作前，先将激振器放置在工作台架上，调整好水平方向位置。测试开始时，计算机发出的振动信号传输到功率放大器，在功率放大器的驱动下，激振器带动台架下板和磁流变阻尼器活塞杆振动。位移传感器和力传感器拾取到相应信号，经采集卡进行模数转换后，输入到计算机中并通过LabVIEW进行处理。另外，测试分析时可调整振幅调节螺杆上下高度，观察磁流变阻尼器的振动规律，从而对比研究其在不同振动频率和幅值下位移与阻尼力的变化规律。
Claims (2)
1.一种磁流变阻尼器振动性能测试系统，其特征在于包括：计算机(1)、采集卡(2)、功率放大器(3)、激振器(4)、位移传感器(5)、力传感器(6)、磁流变阻尼器(7)、工作台架(8)、振幅调节螺杆(9)、平衡调节固定板(10)、支撑杆(11)、平衡导向板(12)、联轴器Ⅰ(13)、支撑板(14)及联轴器Ⅱ(15)；支撑板(14)焊接在工作台架(8)上；激振器(4)放置在工作台架(8)底端面上，并通过螺栓与工作台架(8)固定连接；平衡导向板(12)中心加工有通孔，激振器(4)激振杆中心与平衡导向板(12)中间螺纹孔中心对齐安装；支撑杆(11)上端与工作台架(8)上板面通过螺纹刚性连接；平衡调节固定板(10)和平衡导向板(12)分别与两个支撑杆(11)间隙配合；两个支撑杆(11)下端与支撑板(14)通过螺纹固定连接；振幅调节螺杆(9)与工作台架(8)上板面通过螺纹固定连接；平衡调节固定板(10)与振幅调节螺杆(9)通过螺纹固定连接；磁流变阻尼器(7)与平衡调节固定板(10)通过螺纹固定连接；磁流变阻尼器(7)的活塞杆与联轴器Ⅰ(13)上端面通过螺纹固定连接；联轴器Ⅰ(13)与平衡导向板(12)间隙配合，联轴器Ⅰ(13)通过4个定位螺钉与平衡导向板(12)螺纹固定连接；力传感器(6)上端与联轴器Ⅰ(13)下端面通过螺纹固定连接，力传感器(6)下端与联轴器Ⅱ(15)上端面通过螺纹固定连接；力传感器(6)与激振器(4)激振杆通过联轴器Ⅱ(15)刚性固定连接；位移传感器(5)与支撑板(14)间隙配合，位移传感器(5)下端与工作台架(8)下端通过螺纹固定连接；位移传感器(5)和力传感器(6)的输出信号端口分别与采集卡(2)的两个输入端口相连；上下移动振幅调节螺杆(9)，可调整磁流变阻尼器(7)的活塞杆的最大振幅；调节激振器(4)的激振频率，可实现不同频率下磁流变阻尼器(7)的振动性能测试；计算机(1)通过LabVIEW产生的振动信号传至功率放大器(3)驱动激振器(4)运动；激振器(4)带动磁流变阻尼器(7)活塞杆和平衡导向板(12)产生振动；振动产生的位移被位移传感器(5)拾取后传输到采集卡(2)；力传感器(6)检测到的力信息传输到采集卡(2)；计算机(1)对采集到的信号进行分析处理，得到磁流变阻尼器(7)在激振器(4)作用下力与位移的变化规律。
2.根据权利要求1所述的一种磁流变阻尼器振动性能测试系统，其特征在于：采集卡(2)的数据模拟量输入为-10V~10V的电压信号；位移传感器(5)和力传感器(6)分别为两线制电压输出。
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