CN111256804A - 活塞式中频气压传感器检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞式中频气压传感器检测装置，包括底座、缸筒、气缸、第二连杆、驱动机构，缸筒的一侧内部设置有活塞，活塞的端部可在驱动机构的作用下沿缸筒前后方向运动，缸筒的另一侧外部设置有第一铰接点和第二铰接点，气缸的一端铰接于第二铰接点，第二连杆包括叶片连接支杆和气缸连接支杆，叶片连接支杆的端部铰接于第一铰接点，叶片连接支杆呈弧形，其弧形内侧固定设置有同样呈弧形的叶片，叶片连接支杆的弧形外侧与气缸连接支杆的一端固定连接，气缸的另一端与气缸连接支杆的另一端铰接。本发明能够快速准确的测量和标定中频气压传感器的测量精度，可以满足不同型号中频气压传感器的检测以及核定该传感器的有效测量范围。

Description

活塞式中频气压传感器检测装置

技术领域

本发明公开了一种检测装置，特别涉及一种中频气压传感器检测装置。

背景技术

高频气压传感器常用在高速运转和高速飞行的设备中，主要用来测量气体压力波的波动频率，根据该频率数值来判断当前设备的工况，外部受载等情况。由于设备在外部激励作用下产生激振，如飞机在高速飞行时，机翼在某些外部涡流等激励下会产生颤振，机床刀具在高速旋转切削过程中会产生激振，此类振动的检测通常通过加速度传感器来检测。

但在一些实际应用中，如飞行器等航空器，利用振动产生的气压波的频率来检测分析***的振动频率和振源，显得更为有效快捷。由于此类压力波的波动频率通常较高，低则数百赫兹，高则能达到数万赫兹，故对检测此类高频压力波的气压传感器的测量精度要求也很高，尤其是航空飞行器***中，其精度要求尤为重要。此类高精尖行业中应用到的高频气压传感器在出厂之前需要对其进行气压频率的精度检测，然而就目前的检测设备来说存在数个普遍问题：设备昂贵、效率和精度低、待测频率带宽低，难以实现大批大量的快速出厂检测。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种活塞式中频气压传感器检测装置。

本发明采用的技术方案如下：

活塞式中频气压传感器检测装置，包括底座、缸筒、气缸、第二连杆、驱动机构，所述缸筒水平固定设置于底座上，所述缸筒的一侧内部设置有活塞，活塞的端部可在驱动机构的作用下沿缸筒前后方向运动，所述缸筒的另一侧外部设置有第一铰接点和第二铰接点，第一铰接点接近缸筒的端部设置，第二铰接点远离缸筒的端部设置，所述气缸的一端铰接于第二铰接点，所述第二连杆包括叶片连接支杆和气缸连接支杆，所述叶片连接支杆的端部铰接于第一铰接点，所述叶片连接支杆呈弧形，其弧形内侧固定设置有同样呈弧形的叶片，所述叶片连接支杆的弧形外侧与气缸连接支杆的一端固定连接，所述气缸的另一端与气缸连接支杆的另一端铰接，所述第一铰接点沿缸筒的圆周设置多个，所述第二铰接点沿缸筒的圆周设置，数量与第一铰接点的数量相同，所述叶片的端部共同形成一可变口径的开口，与所述开口相对的位置固定设置有传感器。

更进一步的，所述驱动机构包括电机、增速器、第一连杆，所述电机通过支架固定于底座上，所述增速器通过联轴器与电机相连，所述增速器上固定设置有配重转盘，所述配重转盘上设置有偏心柱，所述第一连杆的一端与活塞的端部铰接，另一端与偏心柱铰接。

更进一步的，所述底座上还安装有数控显示装置，用于显示传感器感应检测到的频率数据。

更进一步的，所述检测装置产生中频压力气体，并将该中频压力气体传递给高频压力传感器，通过所述高频压力传感器测量所述中频气压，所述数控显示装置将测量得到的频率数值与理论值对比，分析其误差是否在可接受范围内，从而判断该传感器产品是否合格。

更进一步的，所述可变口径的开口的幅度，用于控制传递至待测传感器的气压值，从而测量不同气压压力对波动频率测量数值影响的敏感度，用于判断传感器产品测量结构的稳定性和可靠性。

更进一步的，所述电机的转速可调节，通过调节电机的转速，可产生不同频率气体波，用于检测不同型号、不同频率的传感器，以及该传感器频率检测的有效范围。

本发明具有如下有益效果：

1、利用电机-增速齿轮箱驱动活塞-连杆-缸筒总成，通过产生具有理论波动频率的压力气体，并将该中频压力气体传递给待测传感器，通过该高频压力传感器测量此中频气压，将测量得到的频率数值与理论值对比，分析其误差是否在可接受范围内，从而判断该传感器产品是否合格；

2、利用气缸驱动的开口幅度控制总成，控制其开口幅度，从而控制传递至待测传感器的气压值，从而测量不同气压压力对波动频率测量数值影响的敏感度，用来判断此传感器产品测量结构的稳定性和可靠性；

3、通过调节电机的转速，产生不同频率气体波，从而用来检测不同型号不同频率的传感器，以及该传感器频率检测的有效范围；

4、通过设立数控显示***，将现场采集数据汇总传输至总控中心，实现远程操控或者在数显总控平台上操作，避免了潜在安全问题，同时也由于避开高频噪声影响，提高了操控舒适性。

附图说明

图1是本发明活塞式中频气压传感器检测装置的总装结构示意图；

图2是本发明活塞式中频气压传感器检测装置的***结构示意图。

图中标记：1、台面板；2、底座；3、电机；4、第一螺钉；5、联轴器；6、增速器；7、数显控制器；8、配重转盘；9、第一轴承；10、第一连杆；11、扣板；12、第一螺钉；13、第一销轴；14、第二轴承；15、活塞；16、缸筒；17、角座；18、第二销轴；19、角座；20、第三销轴；21、支座；22、气缸；23、第二连杆；24、叶片；25、第二螺钉；26、支架；27、卡扣；28、传感器；29、第三螺钉；30、安装座；31、传感器总成；32、开口幅度控制总成；33、活塞-连杆-缸筒总成；34、电机-增速器总成；35、数控显示***。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为活塞式高频气压传感器检测***总成图，由图可知，***主要由底座2、数控显示***35、电机-增速器总成34、活塞-连杆-缸筒总成33、开口幅度控制总成32和传感器总成31等部分组成。

数控显示***用来显示当前***的运行状态、压力频率等各种参数信息，以及负责***的整体操控。电机-增速器总成用来调节活塞的运动速度，是产生测试气压频率的动力源，通过调节电机的转速来实现不同的测试频率需求。活塞-连杆-缸筒总成利用活塞在缸筒内的往复运动产生指定频率的气压波，开口幅度控制装置总成用来调节该指定频率的气压波作用在传感器测试口的气压。当开口幅度增加时，作用在待测传感器的气压值降低。反之，当开口幅度减小时，作用在待测传感器的气压升高。

***的工作流程和控制方法如下：

(1)安装待测传感器到测试台面；

(2)开启数控显示***中总控按钮，启动设备；

(3)在数控显示***中设置电机转速和开口幅度；

(4)在数控显示***中读取气压传感器的测量数据，并与设置数据比对；

(5)如果合格，则测量不同转速下的测量数据，循环测量出该传感器的频率测量有效区间。范围。

(6)在数控显示***中调整开口幅度，测量在不同开口幅度下，传感器对频率测量的误差变化情况，分析其参数敏感性；

(7)如果步骤(4)的测量结果不合格，则认定为不合格品，结束测量；

对于一个待测传感器，完成测量后最终获得的结果包括两方面，一是产品合格与否，二是对于每个合格品的有效频率测量带宽和气压变化对测量精度的敏感度分析。

图2是***的分解图，图中台面板1通过螺丝或焊接的方法安装在底座2上，支架26通过第一螺钉4安装在台面1上，电机3安装在支架26上，电机3的输出轴与联轴器5的一端连接，联轴器5的另外一端与增速器6的输入轴装配在一起，增速器6安装在底板1上，配重转盘8通过键安装在增速器6的输出轴端，数显控制***安装在底板1的一端。第一轴承9的内圈与配转转盘8的偏心柱安装在一起，外圈与第一连杆10的一端内孔安装在一起。第一销轴13安装在活塞杆的两个销孔内，并于第二轴承14的内圈安装在一起，第二轴承14的外圈与第一连杆10的另外一端孔安装在一起，活塞15安装在缸筒16内部，缸筒16通过扣板11、第一螺钉12、支座21和第二螺钉25安装在底板1上。

六个角座17均布安装在缸筒16上，并通过销钉18将气缸22安装在缸筒16上，另外六个角座19同样均布安装在筒体16上，同样通过销钉18将第二连杆23的一端安装在缸筒16上，气缸22的杠杠和第二连杆23的中间安装孔通过销钉20安装在一起，叶片24通过焊接或者螺钉连接的方式安装在第二连杆23上。至此，角座17、第二销轴18、第三销轴20、气缸22、第二连杆23和叶片24组合在一起，构成叶片总成，该叶片总成的叶片可以在气缸22的推拉作用下，相对缸筒16进行开合动作，从而可以通过六个叶片总成，控制其开口大小。

由于活塞15的运动行程是固定的，每次在近似密闭空间行程的压力值是固定的，所以开口大小直接决定该出口处的气压，当气缸22的杠杆在最大行程处时，出口最小，气压最大。当气缸22的杠杆在最小行程处时，出口最大，气压最小。安装座30通过螺钉27安装在底板上，待测传感器28通过卡扣27、第三螺钉29安装在安装座30上，待测传感器28的测试口正对着叶片总成的开口端。

***的动力传动路径如下：

(1)通过数显控制***7启动电机3，并在数显控制***上设置转速和叶片总成的开口幅度；

(2)电机动力通过联轴器5传递给增速器6；

(3)增速器6的输出轴驱动配重转盘8；

(4)通过配重转盘8的偏心柱驱动栏杆10带动活塞15在缸筒16内做来回往复运动；

(5)通过来回往复运动产生固定频率f的气压波；

(6)气压波通过叶片总成的开口吹到传感器28测试口；

(7)将传感器感应检测到的频率数据f1传输给数显控制***7，并进行误差比对，如果在预设定范围内，则认为合格，如果不在，则认定为不合格；

***产生的波动气压的频率计算需要根据电机转速n和增速器6的传动比k，n的单位为rpm，***产生的额定频率f＝n*k/60。

假设电机转速为3000转每分钟，传动比为6，则***产生的额定气压频率f＝300Hz。此时传感器检测到的频率数据应与300Hz比对，确认是否在误差可接受范围内。

综上所述，本发明能够快速准确的测量和标定中频气压传感器的测量精度；能够利用变开口口径机构测量在不同气压下对气压频率测量精度的影响幅度，以及频率测量精度对外部压力变化的敏感度；通过调整电机转速，产生不同频率压力气体，可以满足不同型号中频气压传感器的检测以及核定该传感器的有效测量范围，具有测量范围广、调整便捷等特性；通过远程操控或者在操控平台总成上操作，避免了潜在安全问题，同时也由于避开高频噪声影响，提高了操控舒适性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.活塞式中频气压传感器检测装置，其特征在于：包括底座(2)、缸筒(16)、气缸(22)、第二连杆(23)、驱动机构，所述缸筒(16)水平固定设置于底座(2)上，所述缸筒(16)的一侧内部设置有活塞(15)，活塞(15)的端部可在驱动机构的作用下沿缸筒(16)前后方向运动，所述缸筒(16)的另一侧外部设置有第一铰接点和第二铰接点，第一铰接点接近缸筒(16)的端部设置，第二铰接点远离缸筒(16)的端部设置，所述气缸(22)的一端铰接于第二铰接点，所述第二连杆(23)包括叶片连接支杆和气缸连接支杆，所述叶片连接支杆的端部铰接于第一铰接点，所述叶片连接支杆呈弧形，其弧形内侧固定设置有同样呈弧形的叶片(24)，所述叶片连接支杆的弧形外侧与气缸连接支杆的一端固定连接，所述气缸(22)的另一端与气缸连接支杆的另一端铰接，所述第一铰接点沿缸筒(16)的圆周设置多个，所述第二铰接点沿缸筒(16)的圆周设置，数量与第一铰接点的数量相同，所述叶片(24)的端部共同形成一可变口径的开口，与所述开口相对的位置固定设置有传感器(28)。

2.根据权利要求1所述的活塞式中频气压传感器检测装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机(3)、增速器(6)、第一连杆(10)，所述电机(3)通过支架固定于底座(2)上，所述增速器(6)通过联轴器(5)与电机(3)相连，所述增速器(6)上固定设置有配重转盘(8)，所述配重转盘(8)上设置有偏心柱，所述第一连杆(10)的一端与活塞(15)的端部铰接，另一端与偏心柱铰接。

3.根据权利要求1所述的活塞式中频气压传感器检测装置，其特征在于：所述底座(2)上还安装有数控显示装置，用于显示传感器(28)感应检测到的频率数据。

4.根据权利要求3所述的活塞式中频气压传感器检测装置，其特征在于：所述检测装置产生中频压力气体，并将该中频压力气体传递给高频压力传感器，通过所述高频压力传感器测量所述中频气压，所述数控显示装置将测量得到的频率数值与理论值对比，分析其误差是否在可接受范围内，从而判断该传感器产品是否合格。

5.根据权利要求1所述的活塞式中频气压传感器检测装置，其特征在于：所述可变口径的开口的幅度，用于控制传递至待测传感器的气压值，从而测量不同气压压力对波动频率测量数值影响的敏感度，用于判断传感器产品测量结构的稳定性和可靠性。

6.根据权利要求2所述的活塞式中频气压传感器检测装置，其特征在于：所述电机的转速可调节，通过调节电机的转速，可产生不同频率气体波，用于检测不同型号、不同频率的传感器，以及该传感器频率检测的有效范围。

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