CN209927395U - 组合式电磁激振器测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种组合式电磁激振器测试装置，属于岩土工程检测技术领域。本实用新型包括N个并联设置的测试单元；测试单元包括功率放大器、电磁激振器和动态力传感器；功率放大器的输出与单元内电磁激振器的输入相连，电磁激振器的输出通过动态力传感器与被测对象相连接；该装置还包括动态力测试仪，动态力测试仪的输入与动态力传感器相连。本实用新型解决了实际测试工程中缺少大扰力震源的问题，提供了一种结构简单且扰力较大的测试装置，该装置成本低，工艺可靠，维修方便；结构简单，易于搭建，适用范围广泛，普适性好；扰力大，可成倍提升电磁激振力，充分发挥电磁激振器功效，大大提高测试效率和测试精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试装置，特别是涉及一种用于竖向强迫振动测试的组合式电磁激振器测试装置，属于岩土工程检测技术领域。
背景技术
在机器基础振动荷载作用下的各类建/构筑物，为获得地基基础动力稳定性分析所需的动力参数，需采用模拟基础进行振动测试。常用的激振震源有两种，一种是机械激振器震源，其优点是扰力大（可达50kN），缺点是扰频范围小（多不足60Hz），且只能用于竖向振动测试；一种是电磁激振器震源，其优点是扰频范围宽（200Hz以上），缺点是激振时扰力偏低，通常多在1kN以下，导致测试结果不理想。
现阶段在实际工程中，地基基础强迫振动测试方面，缺少适用的2kN甚至更大的大扰力电磁激振设备震源。因此，难以满足《地基动力特性测试规范》GB/T50269的要求
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单且可使电磁激振力成倍提升的用于竖向强迫振动测试的组合式电磁激振器测试装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种组合式电磁激振器测试装置，包括N个并联设置的测试单元，其中N>=2；
所述测试单元包括功率放大器、电磁激振器和动态力传感器；所述功率放大器的输出端与本测试单元内电磁激振器的输入端相连接，电磁激振器的输出端通过动态力传感器与被测对象相连接；
还包括动态力测试仪，所述动态力测试仪的输入端与各动态力传感器相连接。
各测试单元的功率放大器由同一信号源驱动。
所述动态力测试仪为一台多通道动态力测试仪或多台单通道动态力测试仪。
各测试单元的电磁激振器性能相同。
各测试单元的动态力传感器性能相同。
所述动态力传感器通过连接件与电磁激振器和被测对象相连接；所述连接件由上端和下端组成，所述上端位于电磁激振器与动态力传感器之间，所述下端位于动态力传感器与被测对象之间。
本实用新型的工作原理为：为每个测试单元的功率放大器输入统一控制信号，以保证功率放大器同步工作，功率放大器将控制信号放大后输入到单元内的电磁激振器，通过调整力功率放大器输出电流，使电磁激振器输出的动态力相同，以此实现两台电磁激振器的同步工作和均衡出力；同步工作的电磁激振器输出的合力值是单台电磁激振器出力值的N倍，实现对模拟基础的大扰力测试，提高测试精度和测试效率。
采用上述技术方案取得的技术进步为：本实用新型解决了实际测试工程中缺少大扰力震源的问题，提供了一种结构简单且扰力较大的测试装置，该装置所用设备均为工程常用设备和易购元件，成本低，工艺可靠，维修使用方便；结构简单，易于搭建，适用范围广泛，普适性好；扰力大，可成倍提升电磁激振力，充分发挥电磁激振器功效，大大提高测试效率和测试精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1的结构示意图；
图3为实施例1中动态力传感器和连接件的组合图。
其中，1、功率放大器，2、电磁激振器，3、动态力传感器，4、动态力测试仪，5、信号源，6、上端，7、下端，8、混凝土模拟基础， 9、门型支架，10、第一手扳葫芦，11、第二手扳葫芦。
具体实施方式
如图1所示，组合式电磁激振器测试装置，包括N个并联设置的测试单元，其中N>=2；所述测试单元包括功率放大器1、电磁激振器2和动态力传感器3；所述功率放大器1的输出端与本测试单元内电磁激振器2的输入端相连接，电磁激振器2的输出端通过动态力传感器3与被测对象相连接。
还包括动态力测试仪4，所述动态力测试仪4的输入端与各动态力传感器3相连接。
各测试单元的功率放大器1由同一信号源5驱动。所述动态力测试仪4为一台多通道动态力测试仪或多台单通道动态力测试仪。各测试单元的电磁激振器2性能相同。各测试单元的动态力传感器3性能相同。
本实用新型中组成部分的功能如下：
功率放大器1，用来接收来自信号源5的、测试用统一控制信号并将此信号放大，使其符合测试要求；
电磁激振器2，产生作用于被测对象的电磁激振信号；
动态力传感器3，将电磁激振器2的电磁激振力传递到被测对象；
动态力测试仪4，实时监测电磁激振器2输出电磁激振力的大小；
电磁激振力的调整由功率放大器1的驱动电流来控制。
该装置的工作原理为：为每个测试单元的功率放大器1输入来自信号源5的统一控制信号，以保证功率放大器1同步工作，功率放大器1将控制信号放大后输入到本单元内的电磁激振器2，动态力传感器3将电磁激振器2的电磁激振力传递到被测对象和动态力测试仪4，动态力测试仪4实时监测电磁激振器2输出力的大小，并将结果反馈给操作员。操作员反复调整功率放大器1的输出电流，直至各测试单元的电磁激振器2输出的动态力同步并一致，如此实现各电磁激振器2的同步工作和均衡出力。同步工作的电磁激振器2输出到被测对象的合力值是单台电磁激振器出力值的N倍，实现了大扰力测试，提高了测试精度和测试效率。
为实现各测试单元同步工作，各功率放大器1和电磁激振器2应做优选配对，并不停调整信号源5，保证电磁激振器2受同步信号驱动时振动相位差为零，这样才使得测试结果准确。
在利用本装置进行测试之前，应先按顺序做好以下工作。
一、制作被测对象—混凝土模拟基础
按GB/T50269规定的尺寸制作混凝土模拟基础8，在模拟基础顶部预设若干固定连接件的位置，根据实际情况设置具体位置与间隔。
二、设备连接
将测试用的统一控制信号输入到各测试单元的功率放大器1，功率放大器1的输出与本测试单元内电磁激振器2的输入相连接，电磁激振器2的输出连接到动态力传感器3的输入，动态力传感器3将电磁激振力作用到被测对象—混凝土模拟基础8上。动态力测试仪4的输入端与动态力传感器3相连接，以便实时观测电磁激振器2的输出力的大小。
三、设备调试
先接通各测试单元内功率放大器1的电源，再接通测试信号源5的电源，最后接通动态力测试仪4电源。整个测试系统预热15分钟。随后，启动功率放大器1，并将激励电流调至1A等待；调整信号源5的输出波形为正弦波，信号频率20Hz，信号幅值为满屏的80%。再分别调整各功率放大器1各自的激励电流，通过动态力测试仪4读取对应的各单元电磁激振器2的力值，每个测试单元的电磁激振器2的输出力都满足测试要求，且相互间的偏差不大于1%。待整个装置满足要求后即可开始正式测试。
四、竖向振动测试
按GB/T50269要求布置测试设备并进行测试。激振设备扰力频率间隔在共振区外不大于2Hz，在共振区内不大于1Hz，并控制共振时的线位移。
测试完成后，按规定次序拆解装置各组成部分，并对各组件进行维护保养和防护。
实施例1
图2所示为本实用新型的一个具体实施例。
与图1不同的是，本实施例包括2个测试单元和1台多通道动态力测试仪。各测试单元的功率放大器1和电磁激振器2、动态力传感器3在型号与性能上均相同。所述动态力传感器3通过连接件与电磁激振器2和被测对象相连接；所述连接件由上端6和下端7组成，所述上端6位于电磁激振器2与动态力传感器3之间，所述下端7位于动态力传感器3与被测对象之间。动态力传感器3和连接件的组合图见图3所示。
利用本实施例进行测试的具体步骤如下：
一、制作混凝土模拟基础
按GB/T50269规定的尺寸制作混凝土模拟基础8，制作规格为2m×1.5m×1m，强度为C20，在混凝土模拟基础8顶部预设两个连接件的位置，两个连接件沿混凝土模拟基础8的中心轴对称设置，两者之间的间隔小于0.5m。
二、设备连接：
首先，用门型支架9将两个测试单元的电磁激振器2分别用结构相同的第一手扳葫芦10和第二手扳葫芦11悬挂起来，各电磁激振器2的输出端向下，并将两个输出端与两个动态力传感器3的输入端相连接，动态力传感器3与连接件的上端6和下端7相连接，用动态力传感器3和连接件将电磁激振器2的激振力输出到混凝土模拟基础8上，调整第一和第二手扳葫芦使电磁激振器2与混凝土模拟基础8连接紧密。
将测试用同一控制信号输入给各测试单元的功率放大器1，功率放大器1的输出端与本单元内的电磁激振器2的输入端相连接。
两个动态力传感器通过连接件将电磁激振器2的激振力输入给多通道动态力测试仪。
三、设备调试
首先，检查供电电源电压是否正确，信号源5、动态力测试仪4均为220伏特交流电，功率放大器1电源为三相380伏特交流电，将用电设备接地端可靠接地，如下次序接通各设备电源：先接通功率放大器1电源，再接通信号源5电源，最后接通动态力测试仪4电源。系统预热15分钟。
调整功率放大器1，将激励电流调至1A等待；调整信号源5的输出波形为正弦波，信号频率20Hz，信号幅值为满屏的80%。分别调整功率放大器1各自的激励电流，并读取对应的动态力传感器3在动态力测试仪4显示的力值，二者应分别达到1kN并满足不大于1%的偏差，满足要求后即可开始正式测试。
四、竖向振动测试
调整信号源5的输出频率，按2Hz的增幅自3Hz进行初扫，寻找大致的共振峰fm，在0.75fm～1.25fm频率范围内，频率增幅按0.5Hz控制，准确确定共振峰及振幅，共振时的线位移不大于150um。
测试完成后，先将功率放大器1的电流调至0，然后关闭电源；然后分别关闭信号源5和动态力测试仪4电源开关。拆解测试系统，对各功能部件进行保养储存。
主要仪器设备及试验用具清单见下表：
实施例2
与实施例1不同的是，该实施例中，具有多个测试单元和与其数量相同的多台动态力测试仪，每个测试单元的动态力传感器都分别与一台动态力测试仪相连接。
Claims (6)
1.一种组合式电磁激振器测试装置，其特征在于包括N个并联设置的测试单元，其中N>=2；
所述测试单元包括功率放大器（1）、电磁激振器（2）和动态力传感器（3）；所述功率放大器（1）的输出端与本测试单元内电磁激振器（2）的输入端相连接，电磁激振器（2）的输出端通过动态力传感器（3）与被测对象相连接；
还包括动态力测试仪（4），所述动态力测试仪（4）的输入端与各动态力传感器（3）相连接。
2.根据权利要求1所述的组合式电磁激振器测试装置，其特征在于各测试单元的功率放大器（1）由同一信号源（5）驱动。
3.根据权利要求1所述的组合式电磁激振器测试装置，其特征在于所述动态力测试仪（4）为一台多通道动态力测试仪或多台单通道动态力测试仪。
4.根据权利要求1所述的组合式电磁激振器测试装置，其特征在于各测试单元的电磁激振器（2）性能相同。
5.根据权利要求1所述的组合式电磁激振器测试装置，其特征在于各测试单元的动态力传感器（3）性能相同。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的组合式电磁激振器测试装置，其特征在于所述动态力传感器（3）通过连接件与电磁激振器（2）和被测对象相连接；所述连接件由上端（6）和下端（7）组成，所述上端（6）位于电磁激振器（2）与动态力传感器（3）之间，所述下端（7）位于动态力传感器（3）与被测对象之间。
Priority Applications (1)
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| CN201920468017.8U CN209927395U (zh) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 组合式电磁激振器测试装置 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111458090A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-07-28 | 深圳智润新能源电力勘测设计院有限公司 | 模型基础动力参数测试系统 |
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2019
- 2019-04-09 CN CN201920468017.8U patent/CN209927395U/zh active Active
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