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一種轉(zhuǎn)動振動臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動振動臺，包括底板、轉(zhuǎn)動臺、激振器、信號調(diào)理控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，圓形轉(zhuǎn)動臺面的邊沿裝有轉(zhuǎn)動臺面連接器，動圈伸入到由圓柱形的極靴的外側(cè)和軛鐵前部內(nèi)側(cè)形成的磁縫隙中，在線圈架的前部裝有簧片，激振連接器與連桿的左端相連，連桿的右端與轉(zhuǎn)動臺面連接器相連，信號源產(chǎn)生的正弦信號輸入給信號調(diào)理器進(jìn)行調(diào)理和功率放大后通過激振器插座輸入給動圈，直線加速度計(jì)、參考角加速度計(jì)和被校加速度計(jì)的輸出分別與采集分析器的輸入相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，校準(zhǔn)精度高，承載力大，校準(zhǔn)費(fèi)用低，使用壽命長，可實(shí)現(xiàn)對各類地震轉(zhuǎn)動加速度計(jì)校準(zhǔn)。
【專利說明】一種轉(zhuǎn)動振動臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涉及一種振動臺，特別是涉及一種用于校準(zhǔn)地震轉(zhuǎn)動加速度計(jì)的轉(zhuǎn)動振動臺。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著大地震的頻繁發(fā)生，世界各國在加強(qiáng)地震三個平動記錄觀測的同時，開展了地震轉(zhuǎn)動分量的研究及其測量儀器的研制，提出多種測量地震轉(zhuǎn)動分量的方法和研制出多種型號的測量儀器。國內(nèi)外已有用于陀螺校準(zhǔn)的角振動臺，其頻率范圍為5-500HZ，我國僅有一套0.1-1OOHz的低頻角振動臺，而且價格昂貴。角振動臺的原理一般采用力矩電機(jī)的方案，使用激光干涉法一次校準(zhǔn)，承載力一般小于10kg，校準(zhǔn)費(fèi)高。由于地震轉(zhuǎn)動信號為低頻分量，同時引起結(jié)構(gòu)破壞的也是低頻震動分量，另外部分用于地震六自由度測量的儀器質(zhì)量遠(yuǎn)大于10kg，因此目前的角振動臺校準(zhǔn)還存在校準(zhǔn)精度差、承載力低、校準(zhǔn)費(fèi)用高等問題，急需一種廉價、承載力大的轉(zhuǎn)動振動臺校準(zhǔn)地震轉(zhuǎn)動測量儀器的靈敏度、頻率響應(yīng)等參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，校準(zhǔn)精度高，承載力大，校準(zhǔn)費(fèi)用低，使用壽命長，可實(shí)現(xiàn)對各類地震轉(zhuǎn)動加速度計(jì)校準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動振動臺。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:所述的轉(zhuǎn)動振動臺包括底板、轉(zhuǎn)動臺、激振器、信號調(diào)理控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，所述的轉(zhuǎn)動臺包括立軸、圓形轉(zhuǎn)動臺面，立軸上部通過精密軸承與圓形轉(zhuǎn)動臺面連接，立軸下端通過轉(zhuǎn)動臺底座安裝在底板上，圓形轉(zhuǎn)動臺面的邊沿裝有轉(zhuǎn)動臺面連接器，所述的激振器通過激振器底座安裝在底板上，包括線圈架、極靴、動圈、軛鐵，動圈繞在線圈架上，并伸入到由圓柱形的極靴的外側(cè)和軛鐵前部內(nèi)側(cè)形成的磁縫隙中，動圈的輸出端子與激振器插座相連，激振器插座安裝在軛鐵的外壁上，在線圈架的前部裝有簧片，簧片的另一端與簧片支座相連，線圈架頂部裝有激振連接器，激振連接器與連桿的左端相連，連桿的右端與轉(zhuǎn)動臺面連接器相連，所述的信號調(diào)理控制系統(tǒng)包括信號源、信號調(diào)理器，信號源的輸出與信號調(diào)理器的輸入相連，信號調(diào)理器的輸出與激振器插座相連，信號源產(chǎn)生的正弦信號輸入給信號調(diào)理器進(jìn)行調(diào)理和功率放大后通過激振器插座輸入給動圈，所述的測量系統(tǒng)包括直線加速度計(jì)、參考角加速度計(jì)、被校加速度計(jì)和采集分析器，直線加速度計(jì)安裝在激振連接器上，參考角加速度計(jì)和被校加速度計(jì)安裝在圓形轉(zhuǎn)動臺面上，直線加速度計(jì)、參考角加速度計(jì)和被校加速度計(jì)的輸出分別與采集分析器的輸入相連。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0006]1.結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，制造難度低；
[0007]2.轉(zhuǎn)動臺克服了現(xiàn)有角振動臺承載較輕的缺點(diǎn)，立軸通過精密軸承與圓形轉(zhuǎn)動臺面連接，定位準(zhǔn)確，測試阻尼??；
[0008]3.原理不同于現(xiàn)有的角振動臺，激振器工作低頻性能好，校準(zhǔn)精度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的俯視圖(激振器全剖)；
[0011]圖3是本發(fā)明的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0013]由圖1-圖3可知，本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)動振動臺包括底板15、轉(zhuǎn)動臺27、激振器1、信號調(diào)理控制系統(tǒng)28和測量系統(tǒng)，所述的轉(zhuǎn)動臺27包括立軸7、圓形轉(zhuǎn)動臺面8，立軸7上部通過精密軸承與圓形轉(zhuǎn)動臺面8連接，立軸7下端通過轉(zhuǎn)動臺底座17安裝在底板15上，圓形轉(zhuǎn)動臺面8的邊沿裝有轉(zhuǎn)動臺面連接器5，所述的激振器I通過激振器底座14安裝在底板15上，包括線圈架20、極靴21、動圈22、軛鐵23，動圈22繞在線圈架20上，并伸入到由圓柱形的極靴21的外側(cè)和軛鐵23前部內(nèi)側(cè)形成的磁縫隙中，動圈22的輸出端子與激振器插座13相連，激振器插座13安裝在軛鐵23的外壁上，在線圈架20的前部裝有簧片19，簧片19的另一端與簧片支座18相連，線圈架20頂部裝有激振連接器3，激振連接器3與連桿4的左端相連，連桿4的右端與轉(zhuǎn)動臺面連接器5相連，所述的信號調(diào)理控制系統(tǒng)28包括信號源12、信號調(diào)理器11,信號源12的輸出與信號調(diào)理器11的輸入相連，信號調(diào)理器11的輸出與激振器插座13相連，信號源12產(chǎn)生的正弦信號輸入給信號調(diào)理器11進(jìn)行調(diào)理和功率放大后通過激振器插座13輸入給動圈22，所述的測量系統(tǒng)包括直線加速度計(jì)2、參考角加速度計(jì)6、被校加速度計(jì)9和采集分析器10，直線加速度計(jì)2安裝在激振連接器3上，參考角加速度計(jì)6和被校加速度計(jì)9安裝在圓形轉(zhuǎn)動臺面8上，直線加速度計(jì)2、參考角加速度計(jì)6和被校加速度計(jì)9的輸出分別與采集分析器10的輸入相連。
[0014]所述的激振器I還包括后蓋24、永磁體25、定位套26，軛鐵23和后蓋24組成一倒扣式圓形杯狀體，且杯狀體內(nèi)壁前部向內(nèi)凸出，永磁體25為一圓柱體,永磁體25后端面與后蓋24的內(nèi)端面靠接，前端面與極靴21的后端面靠接，極靴21的前端面和軛鐵23前端面齊平，且兩者同心，圓柱形的極靴21直徑小于軛鐵23內(nèi)壁前部凸出部分內(nèi)徑，定位套26的內(nèi)壁與永磁體25的后部周邊靠接，定位套26的外壁與軛鐵23后部的內(nèi)壁靠接，定位套26的后端面與后蓋24的前端面靠接，且兩者同心。
[0015]所述的底板15設(shè)有三個支腳16。
[0016]本發(fā)明的一種轉(zhuǎn)動振動臺，包括底板15、轉(zhuǎn)動臺27、激振器1、信號調(diào)理控制系統(tǒng)28和測量系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動臺27包括立軸7、中心鑲嵌精密軸承的圓形轉(zhuǎn)動臺面8，位于轉(zhuǎn)動臺27右側(cè)，立軸7上部通過精密軸承與圓形轉(zhuǎn)動臺面8連接，圓形轉(zhuǎn)動臺面8可繞立軸7轉(zhuǎn)動，圓形轉(zhuǎn)動臺面8的邊沿裝有轉(zhuǎn)動臺面連接器5，立軸7下端通過轉(zhuǎn)動臺底座17安裝在底板15上，本轉(zhuǎn)動臺27主要起承載作用，可以承載參考角加速度計(jì)6、被校加速度計(jì)9，克服了現(xiàn)有角振動臺承載較輕的缺點(diǎn)，立軸7通過精密軸承與圓形轉(zhuǎn)動臺面8連接，定位準(zhǔn)確，測試阻尼小，轉(zhuǎn)動臺面連接器5與圓形轉(zhuǎn)動臺面8固定連接，連接方式可使用螺釘、釬焊等等常用的固定連接方式。
[0017]激振器I通過激振器底座14安裝在底板15上，位于底板15左側(cè)，包括線圈架20、極靴21、動圈22、軛鐵23，動圈22繞在線圈架20上，并伸入到由圓柱形的極靴21的外側(cè)和軛鐵23前部內(nèi)側(cè)形成的磁縫隙中，動圈22的輸出端子與激振器插座13相連，激振器插座13安裝在軛鐵23的外壁上，磁縫隙、動圈22組成基本的激振器結(jié)構(gòu)，在動圈22通正弦交變信號后，即可實(shí)現(xiàn)激振動作。在線圈架20的前部裝有簧片19，簧片19的另一端與簧片支座18相連，簧片支座18設(shè)置在激振器I前部，簧片19主要為線圈架20起支稱導(dǎo)向作用，線圈架20頂部裝有激振連接器3，激振連接器3與連桿4的左端相連，連桿4的右端與轉(zhuǎn)動臺面連接器5相連，當(dāng)在動圈22中輸入正弦信號時，動圈22和線圈架20 —起在磁縫隙中運(yùn)動。動圈20的直線運(yùn)動通過激振連接器3、連桿4和轉(zhuǎn)動臺面連接器5推動轉(zhuǎn)動臺面8繞立軸7作轉(zhuǎn)動振動。
[0018]本發(fā)明激振器I主要利用動圈22中輸入正弦信號時，動圈22和線圈架20—起在磁縫隙中實(shí)現(xiàn)激振動作，并通過簧片19為線圈架20支稱導(dǎo)向。對于激振器的其他結(jié)構(gòu)，在此給出優(yōu)選結(jié)構(gòu)方案，激振器I還包括后蓋24、永磁體25、定位套26，軛鐵23和后蓋24組成一倒扣式圓形杯狀體，且杯狀體內(nèi)壁前部向內(nèi)凸出，形成磁極，永磁體25為一圓柱體，永磁體25后端面與后蓋24的內(nèi)端面靠接，前端面與極靴21的后端面靠接，極靴21的前端面和軛鐵23前端面齊平，且兩者同心，圓柱形的極靴21直徑小于軛鐵23內(nèi)壁前部凸出部分內(nèi)徑，在圓柱形的極靴21和軛鐵23內(nèi)壁下部凸出部分之間形成圓形磁縫隙。定位套26的內(nèi)壁與永磁體25的后部周邊靠接，定位套26的外壁與軛鐵23后部的內(nèi)壁靠接，定位套26的后端面與后蓋24的前端面靠接，且兩者同心。底板15設(shè)有三個支腳16，三個支腳16用于支撐調(diào)平底板15，使轉(zhuǎn)動振動臺能夠保持水平。
[0019]信號調(diào)理控制系統(tǒng)28具有變頻、調(diào)幅、功率放大等功能，包括信號源12、信號調(diào)理器11，信號源12的輸出與信號調(diào)理器11的輸入相連，信號調(diào)理器11的輸出與激振器插座13相連，信號源12產(chǎn)生的正弦信號輸入給信號調(diào)理器11進(jìn)行調(diào)理和功率放大后通過激振器插座13輸入給動圈22，推動動圈22運(yùn)動，產(chǎn)生激振力，與動圈22相連的線圈架20依次帶動激振連接器3、連桿4和轉(zhuǎn)動臺面連接器5運(yùn)動,從而帶動轉(zhuǎn)動臺面8繞立軸7的轉(zhuǎn)動。
[0020]測量系統(tǒng)包括直線加速度計(jì)2、參考角加速度計(jì)6、被校加速度計(jì)9和采集分析器10，直線加速度計(jì)2安裝在激振連接器3上，參考角加速度計(jì)6和被校加速度計(jì)9安裝在圓形轉(zhuǎn)動臺面8上，直線加速度計(jì)2、參考角加速度計(jì)6和被校加速度計(jì)9的輸出分別與采集分析器10的輸入相連，采集分析器10經(jīng)過分析可獲得被校角加速度計(jì)9的靈敏度。測量系統(tǒng)的測量原理是，設(shè)動圈22的位移為X，激振連接器3的中心到立軸7中心的距離為r，有安裝在激振鏈接器3的直線加速度計(jì)2測得線圈架20的軸向加速度后，即可獲得圓形轉(zhuǎn)
動臺面8的角振動加速度# # =.或直接測得安裝在圓形轉(zhuǎn)動臺面8上已知靈敏度S1
的參考角加速度計(jì)6的輸出電壓V1和被校角加速度計(jì)9的輸出電壓V2,即可求得校角加速
度計(jì)9的靈敏度S2 。
[0021]本發(fā)明的工作原理是安裝在底板15上的激振器I在信號調(diào)理控制系統(tǒng)28控制下，產(chǎn)生激振力，與動圈22相連的線圈架20依次帶動激振連接器3、連桿4和轉(zhuǎn)動臺面連接器5帶動轉(zhuǎn)動臺27轉(zhuǎn)動振動，通過測量系統(tǒng)測得被校角加速度計(jì)9的靈敏度。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)動振動臺，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)動振動臺包括底板(15)、轉(zhuǎn)動臺(27)、激振器(I)、信號調(diào)理控制系統(tǒng)(28)和測量系統(tǒng)，所述的轉(zhuǎn)動臺(27)包括立軸(7)、圓形轉(zhuǎn)動臺面(8)，立軸(7)上部通過精密軸承與圓形轉(zhuǎn)動臺面(8)連接，立軸(7)下端通過轉(zhuǎn)動臺底座(17)安裝在底板(15)上，圓形轉(zhuǎn)動臺面(8)的邊沿裝有轉(zhuǎn)動臺面連接器(5)，所述的激振器(I)通過激振器底座(14)安裝在底板(15)上，包括線圈架(20)、極靴(21)、動圈(22)、軛鐵(23)，動圈(22)繞在線圈架(20)上，并伸入到由圓柱形的極靴(21)的外側(cè)和軛鐵(23)前部內(nèi)側(cè)形成的磁縫隙中，動圈(22)的輸出端子與激振器插座(13)相連，激振器插座(13)安裝在軛鐵(23)的外壁上，在線圈架(20)的前部裝有簧片(19)，簧片(19)的另一端與簧片支座(18)相連，線圈架(20)頂部裝有激振連接器(3)，激振連接器(3)與連桿⑷的左端相連，連桿⑷的右端與轉(zhuǎn)動臺面連接器(5)相連，所述的信號調(diào)理控制系統(tǒng)(28)包括信號源(12)、信號調(diào)理器(11)，信號源(12)的輸出與信號調(diào)理器(11)的輸入相連，信號調(diào)理器(11)的輸出與激振器插座(13)相連，信號源(12)產(chǎn)生的正弦信號輸入給信號調(diào)理器(11)進(jìn)行調(diào)理和功率放大后通過激振器插座(13)輸入給動圈(22)，所述的測量系統(tǒng)包括直線加速度計(jì)(2)、參考角加速度計(jì)(6)、被校加速度計(jì)(9)和采集分析器(10)，直線加速度計(jì)(2)安裝在激振連接器(3)上，參考角加速度計(jì)(6)和被校加速度計(jì)(9)安裝在圓形轉(zhuǎn)動臺面(8)上，直線加速度計(jì)(2)、參考角加速度計(jì)(6)和被校加速度計(jì)(9)的輸出分別與采集分析器(10)的輸入相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)動振動臺，其特征在于:所述的激振器(I)還包括后蓋(24)、永磁體(25)、定位套(26)，軛鐵(23)和后蓋(24)組成一倒扣式圓形杯狀體，且杯狀體內(nèi)壁前部向內(nèi)凸出，永磁體(25)為一圓柱體,永磁體(25)后端面與后蓋(24)的內(nèi)端面靠接，前端面與極靴(21)的后端面靠接，極靴(21)的前端面和軛鐵(23)前端面齊平，且兩者同心，圓柱形的極靴(21)直徑小于軛鐵(23)內(nèi)壁前部凸出部分內(nèi)徑，定位套(26)的內(nèi)壁與永磁體(25)的后部周邊靠接，定位套(26)的外壁與軛鐵(23)后部的內(nèi)壁靠接，定位套(26)的后端面與后蓋(24)的前端面靠接，且兩者同心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)動振動臺，其特征在于:所述的底板(15)設(shè)有三個支腳(16)ο
【文檔編號】G01V13/00GK103954797SQ201410181055
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】楊學(xué)山, 高峰, 匙慶磊, 劉華泰, 車曉軍, 董玲, 楊立志, 楊巧玉, 王南 申請人:中國地震局工程力學(xué)研究所, 楊學(xué)山, 高峰