CN216017157U - 一种疲劳测试仪的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种疲劳测试仪的监测装置，所述疲劳测试仪包括驱动机构和连接件，所述连接件与所述驱动机构相连，借由所述驱动机构带动所述连接件沿轴向进行往返运动；所述疲劳测试仪的监测装置，包括检测所述连接件运动状态的监测组件，和与所述监测组件、所述驱动机构相连的控制电路；所述监测组件根据所述连接件的运动状态产生对应的电信号，所述控制电路用于根据采集所得的电信号调整所述驱动机构的工作状态。本实用新型可自适应调节电磁驱动机构的振动位移，提高疲劳测试过程中电磁驱动机构振动的稳定性。

Description

一种疲劳测试仪的监测装置

技术领域

本实用新型涉及扬声设备检测领域，尤其涉及一种疲劳测试仪的监测装置。

背景技术

目前，扬声器是一种十分常用的电声换能器件，随着声学技术的不断发展和壮大，人们对扬声器的音效和品质的要求越来越高。而扬声器中一般安装有支片、折环、引线等电声部件会随着工作时间增长，电声部件的弹性特性会发生衰减，从而影响了扬声器的整体发声效果，因此，在扬声器生产组装过程中，对于柔性电声部件的挑选和检测极为重要。

而实际生产组装过程中会通过测试仪来模拟扬声器中电声部件的振动工作，从而对扬声器电声部件的抗疲劳程度进行测试，但是，现有的测试仪无法对振动的振幅和频率进行监控，导致测试仪在长期工作后会因磨损等因素存在导致其振动频率发生改变，影响测试的准确性。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种疲劳测试仪的监测装置，可自适应调节驱动机构的振动位移，提高疲劳测试过程中驱动机构振动的稳定性。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种疲劳测试仪的监测装置，所述疲劳测试仪包括驱动机构和连接件，所述连接件与所述驱动机构相连，借由所述驱动机构带动所述连接件沿轴向进行往返运动；

所述疲劳测试仪的监测装置，包括检测所述连接件运动状态的监测组件，和与所述监测组件、所述驱动机构相连的控制电路；所述监测组件根据所述连接件的运动状态产生对应的电信号，所述控制电路用于根据采集所得的电信号调整所述驱动机构的工作状态。

进一步地，所述监测组件为位移传感器，所述位移传感器装设在正对所述连接件的位置，用于采集所述连接件在运动过程中因位移改变而产生的电流参数。

进一步地，所述位移传感器为激光传感器。

进一步地，所述监测组件为外置线圈和与所述外置线圈相连的电流测量仪，所述连接件具有磁性，所述连接件轴向运动过程中所述外置线圈切割磁铁所产生的磁场，以使所述电流测量仪采集所述外置线圈因切割磁场所产生感应电流。

进一步地，所述驱动机构为电磁驱动机构，包括磁芯、骨架和线圈，所述磁芯用于提供磁场，在所述磁芯外套设有骨架，并在所述骨架外绕制有线圈，且所述骨架与轴向的所述连接件相连，使得所述线圈加载交流电时所述线圈在所述磁芯所提供的磁场中受力带动所述骨架进行轴向往返移动。

进一步地，所述骨架外绕制有双线圈，双线圈分别位于所述磁芯提供的两极磁场中，且双线圈的绕制方向相反，双线圈之间通过设在所述骨架上的导电箔相连。

进一步地，所述电磁驱动机构通过支撑装置与所述疲劳测试仪的外壳柔性连接。

进一步地，所述支撑装置包括磁路固定组件，所述磁路固定组件包括夹板、磁钢件和磁路支架，双线圈中每个线圈外均套装有所述夹板，两个所述夹板之间套装有磁钢件，所述磁路支架的一端用于卡接所述夹板和所述磁钢件，另一端通过缓冲件与所述外壳相连。

进一步地，所述支撑装置还包括折环组件，所述折环组件包括折环部和金属件，所述折环部设为具有柔性的弧形结构，所述折环部的一端与所述骨架相连，所述折环部的另一端通过所述金属件与所述外壳相连。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过驱动机构来为测试仪提供驱动力，同时，利用监测组件实时采集连接件振动过程中所产生的电流参数，根据电流参数调整测试仪的振动幅度和频率，从而实现自适应位移调节效果，提高测试仪的振动稳定性，从而提高测试精度。

附图说明

图1为本实用新型疲劳测试仪的整体结构示意图；

图2为本实用新型疲劳测试仪的Y-Y剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图2中B处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例一测试仪的监测模块的结构示意图；

图6为本实用新型控制电路的模块示意框图；

图7为本实用新型实施例二测试仪的监测模块的结构示意图。

图中：1、外壳；2、电磁驱动机构；21、磁芯；22、骨架；23、线圈；24、夹板；25、磁钢件；26、磁路支架；27、缓冲件；3、折环组件；31、折环部；32、金属件；33、张力卡簧；34、限位环；35、固定环；4、连接件；5、导向支架；6、中心夹持环；7、控制电路；71、PLC控制器；72、信号发生器；73、功率放大器；8、激光传感器；9、外置线圈；100、引线。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本实施例提供一种疲劳测试仪的监测装置，利用监测装置实时监测测试仪的振动幅度，根据振动幅度自动调整驱动机构的振动参数，从而让测试仪始终保持稳定的振动，提高抗疲劳测试的精确程度。

本实施例的疲劳测试仪的监测装置具体包括测试仪本体和监测模块，所述测试仪本体包括外壳1、驱动机构和连接件4，所述驱动机构用于产生轴向驱动力，所述连接件4与所述驱动机构相连，借由所述驱动机构带动所述连接件4沿轴向进行往返运动；所述连接件4可通过中心夹持环6固定扬声器的电声部件，使得电声部件的一端固定在所述外壳1上，另一端跟随着连接件4同步振动，模拟电声部件的工作振动状态，再判断振动预设次数后的电声部件是否出现破损等情况，从而实现对电声部件的抗疲劳程度进行检测。其中电声部件可以是扬声器中的支片、折环、引线100或其他随工作时间越长，其弹性特性逐渐衰减的部件。此外，所述驱动机构柔性连接在所述外壳1上，所述外壳1用于限制所述驱动机构的位置，但其采用的柔性连接方式可容许所述外壳1与所述驱动机构之间存在一定位移量，因此并不影响驱动机构的振动。

需要注意的是，所述驱动机构可以是机械驱动机构，例如通过与连接件4相连的直线电机来带动连接件4进行轴向往返移动，又或者是通过连杆驱动装置带动连接件4进行轴向往返移动，在此不对机械驱动机构的具体结构进行限定，只需驱动机构可带动连接件4进行轴向往返移动即可。

而在本实施例中，所述驱动机构采用的是电磁驱动机构2，所述电磁驱动机构2具体包括有磁芯21、骨架22和线圈23，本实施例的磁芯21在通电后可在其上下两端分别产生极性相反且磁场强度最大的直流磁场。本实施例中所述骨架22套在所述磁芯21外，所述骨架22与所述磁芯21非直接接触，二者之间存在一定的间隙，所述骨架22的外壁上绕制有线圈23，在线圈23通入交流电时在磁芯21所产生的直流磁场中受到往复的力，即可带动所述骨架22沿着所述磁芯21方向进行轴向往返运动。

本实施例采用双线圈结构，即两个独立的线圈23分别绕制在所述骨架22的上下两端，两个线圈23之间可通过贴服在骨架22上的导电箔进行相连，并在任意一线圈23上引出引线100，通过引线100即可同时向两个线圈23通电。本实施例的两个线圈23位置正处于所述磁场强度最大的两极磁场中，且两个线圈23的绕线方向相差180度，可使得所述骨架22受力更加集中，轴向往返运动幅度更加明显，进而为电声部件的检测提供足够的驱动力。

所述骨架22的上下两端可设有规则的通孔阵列，通过通孔可将连接件4安装在所述骨架22上，本实施例中将导向支架5安装在所述骨架22的通孔上，导向支架5的中心位置轴向固定所述连接件4，使所述连接件4与所述骨架22可同步进行轴向往返移动。

本实施例中为了使得所述电磁驱动机构2的振动更加稳定，本实施例通过磁路固定组件来限定线圈23在外壳1中的位置；如图3所示，所述磁路固定组件包括夹板24、磁钢件25和磁路支架26，本实施例中所述夹板24和磁钢件25均设有环状结构，利用两个夹板24分别夹持在两个线圈23外，并在两个夹板24之间设有磁钢件25，所述磁钢件25正对所述骨架22没有线圈23的位置；而在所述夹板24外设有磁路支架26，所述磁路支架26套装在所述夹板24和所述磁钢件25外，利用磁路支架26的一端面夹持住所述夹板24和所述磁钢件25，所述磁路支架26的另一端则往所述外壳1处延伸，并通过缓冲件27与所述外壳1相连；本实施例的磁路固定组件与线圈23、骨架22共同运动，并在运动过程中利用磁路固定组件来确保线圈23与磁芯21的同心度；本实施例所述缓冲件27可以是橡胶或热弹性体，磁路固定组件通过柔性的缓冲件27连接外壳1，可在不影响线圈23、骨架22运动的前提下，将线圈23、骨架22的位置限制在外壳1中部，提高电磁驱动机构2的振动稳定性。

此外，本实施例中还可在所述骨架22上下两端均装设有折环组件3，所述折环组件3包括折环部31和金属件32，其中所述折环部31可以是具有柔性的弧形复合边，所述折环部31的一端通过固定环35与所述骨架22相连，所述折环部31的另一端通过所述金属件32与所述外壳1相连。所述折环部31的材质较软，可提高径向支撑，且轴向阻力、阻尼可确保线圈23平衡运动，且弧形结构的折环部31可让运动幅度维持在一定范围内，提高线圈23运动的稳定性。

在本实施例中，所述骨架22的上下两端设有规则的通孔阵列，用于连接所述骨架22和所述折环部31的固定环35表面设有阵列排布的凹孔，其凹孔的分布与所述通孔的分布规律相同，如图4所示，所述骨架22内设有张力卡簧33和限位环34，所述限位环34表面设有与所述通孔相对应的凸钉，所述限位环34设在所述张力卡簧33和所述骨架22之间，所述张力卡簧33往所述骨架22所在方向提供向外张力，使所述限位环34的凸钉穿过所述骨架22的通孔与所述固定环35上的凹孔相卡接，提供线圈23运动方向的摩擦力，实现定位效果的同时提高线圈23运动稳定性。

本实施例中采用两个折环组件3柔性连接骨架22的上下两端和外壳1，利用磁路固定组件柔性连接所述骨架22的中部和外壳1，使得所述骨架22可在所述外壳1的中部稳定地上下往返移动。

本实施例为了实现监测测试仪的振动情况，在测试仪上设置了监测模块，本实施例的监测模块可以在测试仪安装上电声部件时进行检测，也可以在测试仪未安装上电声部件时对测试仪的振动进行检测。所述监测模块包括监测组件和控制电路7，其中监测组件用于采集所述连接件4运动过程中所产生的电信号，而所述控制电路7则与所述监测组件、所述电磁驱动机构2相连，用于根据采集所得的电信号调整所述电磁驱动机构2的工作状态的控制电路7。

所述监测组件可以利用位移传感器直接检测电磁驱动机构2的振动位移，如图5所示，将所述位移传感器安装在所述测试仪外，并让位移传感器正对连接件4进行检测；本实施例中所述位移传感器可以是激光传感器8，激光传感器8的发射端发出激光照射在所述连接件4上，激光经过反射后被激光传感器8的接收端接收，将光信号转化为电流参数输出至控制电路7中，从而计算出连接件4与激光传感器8之间的距离；在电磁驱动机构2带动连接件4振动时，即可通过激光传感器8检测到连接件4的振动位移情况。

如图6所示，本实施例中控制电路7至少包括PLC控制器71、信号发生器72和功率放大器73；预先在PLC控制器71中设定频率、周期、振动位移等参数，控制信号发生器72输出对应的电压，输出电压经功率放大器73放大后输出至线圈23中，驱动线圈23带动骨架22按照预设的位移幅度进行稳定往返运动；所述控制电路7在输出电压的同时所述PLC控制器71采集所述检测模块检测所得的电流数据，所述PLC控制器71根据检测模块采集的电流数据自动调整信号发生器72的输出电压，达到自动调节线圈23工作位移的效果，实现自适应位移调节功能，确保测试过程中位移幅度DIS的稳定。此外，为了确保控制电路7的安全性，可在电路中设置热电耦感应保护装置和各种故障检测保护电路，例如过电压保护器、过电流保护器等，同时还可在电路中加入软启动电路，减小启动过程中对电磁驱动机构2的冲击。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上对所述监测组件的构成进行改进，如图7所示，本实施例的监测组件为外置线圈9和与外置线圈9相连的电流测量仪，在本实施例中所述连接件4采用的是磁铁，在所述连接件4外设有外置线圈9；所述连接件4轴向设置在外置线圈9的中心轴所在直线上，所述电磁驱动机构2带动所述连接件4轴向运动过程中，外置线圈9切断磁铁所产生的磁场，从而产生了感应电流，所述电流测量仪采集外置线圈9所产生的感应电流并将其反馈至控制电路7中，控制电路7中的PLC控制器71根据感应电流的大小获知连接件4的振动位移情况，从而调整控制电路7的输出电压，使得电磁驱动机构2可产生稳定的驱动力。

实施例三

本实施例还可在实施例一的基础上对所述监测组件的构成进行改进，本实施例中所述连接件4为导体棒，所述监测组件为感应线圈，所述感应线圈在通电时产生磁场，所述电磁驱动机构2带动所述导体棒轴向运动过程中，所述导体棒靠近所述感应线圈的磁场时导体棒被磁化产生磁场，导体棒的磁场与感应线圈所产生的磁场相叠加，使得磁通量发生改变，并通过装设在导体棒上的霍尔元件对磁通量进行测量，将测量所得的磁通量变化情况反馈至控制电路7中，控制电路7根据磁通量变化情况自动调整输出电压，使得电磁驱动机构2可产生稳定的驱动力。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述疲劳测试仪包括驱动机构和连接件，所述连接件与所述驱动机构相连，借由所述驱动机构带动所述连接件沿轴向进行往返运动；

所述疲劳测试仪的监测装置，包括检测所述连接件运动状态的监测组件，和与所述监测组件、所述驱动机构相连的控制电路；所述监测组件根据所述连接件的运动状态产生对应的电信号，所述控制电路用于根据采集所得的电信号调整所述驱动机构的工作状态。

2.根据权利要求1所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述监测组件为位移传感器，所述位移传感器装设在正对所述连接件的位置，用于采集所述连接件在运动过程中因位移改变而产生的电流参数。

3.根据权利要求2所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述位移传感器为激光传感器。

4.根据权利要求1所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述监测组件为外置线圈和与所述外置线圈相连的电流测量仪，所述连接件具有磁性，所述连接件轴向运动过程中所述外置线圈切割磁铁所产生的磁场，以使所述电流测量仪采集所述外置线圈因切割磁场所产生感应电流。

5.根据权利要求1所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述驱动机构为机械驱动机构或电磁驱动机构。

6.根据权利要求5所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述电磁驱动机构包括磁芯、骨架和线圈，所述磁芯用于提供磁场，在所述磁芯外套设有骨架，并在所述骨架外绕制有线圈，且所述骨架与轴向的所述连接件相连，使得所述线圈加载交流电时所述线圈在所述磁芯所提供的磁场中受力带动所述骨架进行轴向往返移动。

7.根据权利要求6所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述骨架外绕制有双线圈，双线圈分别位于所述磁芯提供的两极磁场中，且双线圈的绕制方向相反，双线圈之间通过设在所述骨架上的导电箔相连。

8.根据权利要求7所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述电磁驱动机构通过支撑装置与所述疲劳测试仪的外壳柔性连接。

9.根据权利要求8所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述支撑装置包括磁路固定组件，所述磁路固定组件包括夹板、磁钢件和磁路支架，双线圈中每个线圈外均套装有所述夹板，两个所述夹板之间套装有磁钢件，所述磁路支架的一端用于卡接所述夹板和所述磁钢件，另一端通过缓冲件与所述外壳相连。

10.根据权利要求9所述的疲劳测试仪的监测装置，其特征在于，所述支撑装置还包括折环组件，所述折环组件包括折环部和金属件，所述折环部设为具有柔性的弧形结构，所述折环部的一端与所述骨架相连，所述折环部的另一端通过所述金属件与所述外壳相连。

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