CN209979062U

CN209979062U - 一种振动校准机械结构

Info

Publication number: CN209979062U
Application number: CN201920651220.9U
Authority: CN
Inventors: 于来宝; 卫璐; 宋晶; 陈淑花; 杨中原; 郑火胜; 张涛
Original assignee: Wuhan City Vocational College
Current assignee: Wuhan City Vocational College
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2029-05-08

Abstract

本实用新型涉及振动传感器校准技术，具体是一种振动校准机械结构。本实用新型解决了传统的振动传感器校准技术校准过程繁琐、校准周期长、适用场合受限的问题。一种振动校准机械结构，包括水平座板、纵向直立座板、第I调平螺栓、第II调平螺栓、第I水准泡、第II水准泡、激振器、纵向直立支撑板、调节螺栓、T形安装板、第I横向连杆、第II横向连杆、第III横向连杆、平衡弹簧、第I支撑立柱、第II支撑立柱、第I支撑横梁、第II支撑横梁、第I条形弹片、第II条形弹片、第I紧固螺栓、第II紧固螺栓、第III紧固螺栓、第IV紧固螺栓。本实用新型适用于各种振动传感器的校准。

Description

一种振动校准机械结构

技术领域

本实用新型涉及振动传感器校准技术，具体是一种振动校准机械结构。

背景技术

近年来，随着振动监测技术的发展，振动传感器在地震观测、土木水利与建筑工程、机械与运载工程、能源与矿业工程等领域得到了越来越广泛的应用。为了保证振动传感器获得准确的测量结果，需要对振动传感器进行校准。传统的振动传感器校准技术是将振动传感器从现场拆除后送往实验室进行校准。然而实践表明，传统的振动传感器校准技术由于自身原理所限，存在如下问题：其一，校准过程繁琐、校准周期长。其二，在利用振动传感器进行长期监测的场合，将振动传感器从现场拆除后送往实验室会造成监测的长时间中断，由此严重影响监测结果的准确性，因此传统的振动传感器校准技术不适用于上述场合。基于此，有必要发明一种全新的振动传感器校准装置，以解决传统的振动传感器校准技术校准过程繁琐、校准周期长、适用场合受限的问题。

发明内容

本实用新型为了解决传统的振动传感器校准技术校准过程繁琐、校准周期长、适用场合受限的问题，提供了一种振动校准机械结构。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种振动校准机械结构，包括水平座板、纵向直立座板、第I调平螺栓、第II调平螺栓、第I水准泡、第II水准泡、激振器、纵向直立支撑板、调节螺栓、T形安装板、第I横向连杆、第II横向连杆、第III横向连杆、平衡弹簧、第I支撑立柱、第II支撑立柱、第I支撑横梁、第II支撑横梁、第I条形弹片、第II条形弹片、第I紧固螺栓、第II紧固螺栓、第III紧固螺栓、第IV紧固螺栓；

其中，水平座板的下表面四角各开设有一个第I调平盲螺孔；纵向直立座板的左表面四角各开设有一个第II调平盲螺孔；纵向直立座板的右表面下边缘与水平座板的左端面固定；第I调平螺栓的数目为四个；四个第I调平螺栓的尾端分别旋拧于四个第I调平盲螺孔内；第II调平螺栓的数目为四个；四个第II调平螺栓的尾端分别旋拧于四个第II调平盲螺孔内；第I水准泡固定于水平座板的上表面；第II水准泡固定于纵向直立座板的右表面；

激振器的机座分别与水平座板的上表面左部和纵向直立座板的右表面下部固定，且激振器的输出轴朝右；纵向直立支撑板的下端面与水平座板的上表面右边缘固定；纵向直立支撑板的表面中部贯通开设有两个调节螺孔，且两个调节螺孔前后对称；调节螺栓的数目为两个；两个调节螺栓分别贯穿两个调节螺孔，且两个调节螺栓的头部均位于纵向直立支撑板的右侧；两个调节螺栓的尾端面中央各开设有一个圆形盲孔；两个圆形盲孔的孔壁左端各延伸设置有一个第I圆环形凸台；

T形安装板包括水平安装板和延伸设置于水平安装板上表面左部的纵向直立安装板；水平安装板的左端面前部和左端面后部各开设有一个第I紧固盲螺孔；水平安装板的右端面前部和右端面后部各开设有一个第II紧固盲螺孔；第I横向连杆的左端面与激振器的输出轴端面中央固定；第I横向连杆的右端面与水平安装板的左端面中央固定；第II横向连杆的数目为两个；两个第II横向连杆的左端面分别与水平安装板的右端面前部和右端面后部固定；第III横向连杆的数目为两个；两个第III横向连杆分别贯穿两个第I圆环形凸台；两个第III横向连杆的侧面右端各延伸设置有一个第II圆环形凸台，且两个第II圆环形凸台的左端面分别与两个第I圆环形凸台的右端面接触；平衡弹簧的数目为两个；两个平衡弹簧的左端分别与两个第II横向连杆的右端面固定；两个平衡弹簧的右端分别与两个第III横向连杆的左端面固定；

第I支撑立柱的数目为两个；两个第I支撑立柱均固定于水平座板的上表面中部，且两个第I支撑立柱前后对称；第II支撑立柱的数目为两个；两个第II支撑立柱均固定于水平座板的上表面右部，且两个第II支撑立柱前后对称；第I支撑横梁的数目为两个；两个第I支撑横梁的左端面分别与两个第I支撑立柱的右侧面上端固定；两个第I支撑横梁的右端面中央各开设有一个第III紧固盲螺孔；第II支撑横梁的数目为两个；两个第II支撑横梁的右端面分别与两个第II支撑立柱的左侧面上端固定；两个第II支撑横梁的左端面中央各开设有一个第IV紧固盲螺孔；第I条形弹片的数目为两个；两个第I条形弹片的表面上端各贯通开设有一个第I紧固通孔；两个第I条形弹片的表面下端各贯通开设有一个第II紧固通孔；第II条形弹片的数目为两个；两个第II条形弹片的表面上端各贯通开设有一个第III紧固通孔；两个第II条形弹片的表面下端各贯通开设有一个第IV紧固通孔；

第I紧固螺栓的数目为两个；两个第I紧固螺栓分别贯穿两个第II紧固通孔，且两个第I紧固螺栓的尾端分别旋拧于两个第I紧固盲螺孔内；第II紧固螺栓的数目为两个；两个第II紧固螺栓分别贯穿两个第IV紧固通孔，且两个第II紧固螺栓的尾端分别旋拧于两个第II紧固盲螺孔内；第III紧固螺栓的数目为两个；两个第III紧固螺栓分别贯穿两个第I紧固通孔，且两个第III紧固螺栓的尾端分别旋拧于两个第III紧固盲螺孔内；第IV紧固螺栓的数目为两个；两个第IV紧固螺栓分别贯穿两个第III紧固通孔，且两个第IV紧固螺栓的尾端分别旋拧于两个第IV紧固盲螺孔内。

使用时，激振器的输入端通过功率放大器与信号源连接。振动传感器的输出端与数据采集装置连接。具体使用过程如下：一、当对振动传感器进行X轴校准时，先将振动传感器固定于T形安装板上，并保证振动传感器的X轴与激振器的输出轴平行，再旋拧四个第I调平螺栓，使得第I水准泡中的气泡到达中心位置。然后，启动信号源、功率放大器、激振器、数据采集装置，来自信号源的驱动信号经功率放大器进行放大后施加至激振器，使得激振器的输出轴沿轴向进行振动，激振器的输出轴通过第I横向连杆带动T形安装板进行振动，T形安装板一方面带动振动传感器沿X轴方向进行振动，另一方面带动两个第II横向连杆、两个平衡弹簧、两个第I条形弹片、两个第II条形弹片进行振动。在振动过程中，数据采集装置实时采集振动传感器的输出信号，由此获取振动传感器的响应特性。通过改变驱动信号的频率和幅度，可以使得振动传感器的振动频率和振动幅度发生改变，由此获取振动传感器在不同频率和不同幅度下的响应特性，从而实现振动传感器的X轴校准。二、当对振动传感器进行Y轴校准时，先将振动传感器固定于T形安装板上，并保证振动传感器的Y轴与激振器的输出轴平行，再旋拧四个第I调平螺栓，使得第I水准泡中的气泡到达中心位置。然后，启动信号源、功率放大器、激振器、数据采集装置，来自信号源的驱动信号经功率放大器进行放大后施加至激振器，使得激振器的输出轴沿轴向进行振动，激振器的输出轴通过第I横向连杆带动T形安装板进行振动，T形安装板一方面带动振动传感器沿Y轴方向进行振动，另一方面带动两个第II横向连杆、两个平衡弹簧、两个第I条形弹片、两个第II条形弹片进行振动。在振动过程中，数据采集装置实时采集振动传感器的输出信号，由此获取振动传感器的响应特性。通过改变驱动信号的频率和幅度，可以使得振动传感器的振动频率和振动幅度发生改变，由此获取振动传感器在不同频率和不同幅度下的响应特性，从而实现振动传感器的Y轴校准。三、当对振动传感器进行Z轴校准时，先将纵向直立座板水平放置，由此使得水平座板呈竖直放置，再将振动传感器固定于T形安装板上，并保证振动传感器的Z轴与激振器的输出轴平行，然后旋拧四个第II调平螺栓，使得第II水准泡中的气泡到达中心位置。然后，启动信号源、功率放大器、激振器、数据采集装置，来自信号源的驱动信号经功率放大器进行放大后施加至激振器，使得激振器的输出轴沿轴向进行振动，激振器的输出轴通过第I横向连杆带动T形安装板进行振动，T形安装板一方面带动振动传感器沿Z轴方向进行振动，另一方面带动两个第II横向连杆、两个平衡弹簧、两个第I条形弹片、两个第II条形弹片进行振动。在振动过程中，数据采集装置实时采集振动传感器的输出信号，由此获取振动传感器的响应特性。通过改变驱动信号的频率和幅度，可以使得振动传感器的振动频率和振动幅度发生改变，由此获取振动传感器在不同频率和不同幅度下的响应特性，从而实现振动传感器的Z轴校准。在Z轴校准过程中，平衡弹簧产生的拉力能够防止振动传感器在重力作用下发生向下偏移，由此保证校准结果的准确性。通过旋拧调节螺栓，可以使得第III横向连杆进行上下移动，由此调节平衡弹簧的长度及其产生的拉力，从而适应不同重量的振动传感器。

基于上述过程，与传统的振动传感器校准技术相比，本实用新型所述的一种振动校准机械结构通过采用全新结构，具备了如下优点：其一，本实用新型的校准过程更简单、校准周期更短。其二，在利用振动传感器进行长期监测的场合，本实用新型只需将振动传感器从现场拆除即可直接进行校准，而无需将振动传感器送往实验室，由此有效避免了监测的长时间中断，从而有效保证了监测结果的准确性，因此本实用新型的适用场合不再受限。

本实用新型结构合理、设计巧妙，有效解决了传统的振动传感器校准技术校准过程繁琐、校准周期长、适用场合受限的问题，适用于各种振动传感器的校准。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中第III横向连杆和调节螺栓的结构示意图。

图中：1-水平座板，2-纵向直立座板，3-第I调平螺栓，4-第II调平螺栓，5-第I水准泡，6-第II水准泡，7-激振器，8-纵向直立支撑板，9-调节螺栓，10-T形安装板，11-第I横向连杆，12-第II横向连杆，13-第III横向连杆，14-平衡弹簧，15-第I支撑立柱，16-第II支撑立柱，17-第I支撑横梁，18-第II支撑横梁，19-第I条形弹片，20-第II条形弹片，21-第I紧固螺栓，22-第II紧固螺栓，23-第III紧固螺栓，24-第IV紧固螺栓。

具体实施方式

一种振动校准机械结构，包括水平座板1、纵向直立座板2、第I调平螺栓3、第II调平螺栓4、第I水准泡5、第II水准泡6、激振器7、纵向直立支撑板8、调节螺栓9、T形安装板10、第I横向连杆11、第II横向连杆12、第III横向连杆13、平衡弹簧14、第I支撑立柱15、第II支撑立柱16、第I支撑横梁17、第II支撑横梁18、第I条形弹片19、第II条形弹片20、第I紧固螺栓21、第II紧固螺栓22、第III紧固螺栓23、第IV紧固螺栓24；

其中，水平座板1的下表面四角各开设有一个第I调平盲螺孔；纵向直立座板2的左表面四角各开设有一个第II调平盲螺孔；纵向直立座板2的右表面下边缘与水平座板1的左端面固定；第I调平螺栓3的数目为四个；四个第I调平螺栓3的尾端分别旋拧于四个第I调平盲螺孔内；第II调平螺栓4的数目为四个；四个第II调平螺栓4的尾端分别旋拧于四个第II调平盲螺孔内；第I水准泡5固定于水平座板1的上表面；第II水准泡6固定于纵向直立座板2的右表面；

激振器7的机座分别与水平座板1的上表面左部和纵向直立座板2的右表面下部固定，且激振器7的输出轴朝右；纵向直立支撑板8的下端面与水平座板1的上表面右边缘固定；纵向直立支撑板8的表面中部贯通开设有两个调节螺孔，且两个调节螺孔前后对称；调节螺栓9的数目为两个；两个调节螺栓9分别贯穿两个调节螺孔，且两个调节螺栓9的头部均位于纵向直立支撑板8的右侧；两个调节螺栓9的尾端面中央各开设有一个圆形盲孔；两个圆形盲孔的孔壁左端各延伸设置有一个第I圆环形凸台；

T形安装板10包括水平安装板和延伸设置于水平安装板上表面左部的纵向直立安装板；水平安装板的左端面前部和左端面后部各开设有一个第I紧固盲螺孔；水平安装板的右端面前部和右端面后部各开设有一个第II紧固盲螺孔；第I横向连杆11的左端面与激振器7的输出轴端面中央固定；第I横向连杆11的右端面与水平安装板的左端面中央固定；第II横向连杆12的数目为两个；两个第II横向连杆12的左端面分别与水平安装板的右端面前部和右端面后部固定；第III横向连杆13的数目为两个；两个第III横向连杆13分别贯穿两个第I圆环形凸台；两个第III横向连杆13的侧面右端各延伸设置有一个第II圆环形凸台，且两个第II圆环形凸台的左端面分别与两个第I圆环形凸台的右端面接触；平衡弹簧14的数目为两个；两个平衡弹簧14的左端分别与两个第II横向连杆12的右端面固定；两个平衡弹簧14的右端分别与两个第III横向连杆13的左端面固定；

第I支撑立柱15的数目为两个；两个第I支撑立柱15均固定于水平座板1的上表面中部，且两个第I支撑立柱15前后对称；第II支撑立柱16的数目为两个；两个第II支撑立柱16均固定于水平座板1的上表面右部，且两个第II支撑立柱16前后对称；第I支撑横梁17的数目为两个；两个第I支撑横梁17的左端面分别与两个第I支撑立柱15的右侧面上端固定；两个第I支撑横梁17的右端面中央各开设有一个第III紧固盲螺孔；第II支撑横梁18的数目为两个；两个第II支撑横梁18的右端面分别与两个第II支撑立柱16的左侧面上端固定；两个第II支撑横梁18的左端面中央各开设有一个第IV紧固盲螺孔；第I条形弹片19的数目为两个；两个第I条形弹片19的表面上端各贯通开设有一个第I紧固通孔；两个第I条形弹片19的表面下端各贯通开设有一个第II紧固通孔；第II条形弹片20的数目为两个；两个第II条形弹片20的表面上端各贯通开设有一个第III紧固通孔；两个第II条形弹片20的表面下端各贯通开设有一个第IV紧固通孔；

第I紧固螺栓21的数目为两个；两个第I紧固螺栓21分别贯穿两个第II紧固通孔，且两个第I紧固螺栓21的尾端分别旋拧于两个第I紧固盲螺孔内；第II紧固螺栓22的数目为两个；两个第II紧固螺栓22分别贯穿两个第IV紧固通孔，且两个第II紧固螺栓22的尾端分别旋拧于两个第II紧固盲螺孔内；第III紧固螺栓23的数目为两个；两个第III紧固螺栓23分别贯穿两个第I紧固通孔，且两个第III紧固螺栓23的尾端分别旋拧于两个第III紧固盲螺孔内；第IV紧固螺栓24的数目为两个；两个第IV紧固螺栓24分别贯穿两个第III紧固通孔，且两个第IV紧固螺栓24的尾端分别旋拧于两个第IV紧固盲螺孔内。

具体实施时，所述水平座板1、纵向直立座板2、激振器7、纵向直立支撑板8、T形安装板10、第I横向连杆11、第II横向连杆12、第III横向连杆13、第I支撑立柱15、第II支撑立柱16、第I支撑横梁17、第II支撑横梁18、第I条形弹片19、第II条形弹片20均采用不锈钢制成；所述激振器7采用HEV-50型高能激振器。

Claims

1.一种振动校准机械结构，其特征在于：包括水平座板（1）、纵向直立座板（2）、第I调平螺栓（3）、第II调平螺栓（4）、第I水准泡（5）、第II水准泡（6）、激振器（7）、纵向直立支撑板（8）、调节螺栓（9）、T形安装板（10）、第I横向连杆（11）、第II横向连杆（12）、第III横向连杆（13）、平衡弹簧（14）、第I支撑立柱（15）、第II支撑立柱（16）、第I支撑横梁（17）、第II支撑横梁（18）、第I条形弹片（19）、第II条形弹片（20）、第I紧固螺栓（21）、第II紧固螺栓（22）、第III紧固螺栓（23）、第IV紧固螺栓（24）；

其中，水平座板（1）的下表面四角各开设有一个第I调平盲螺孔；纵向直立座板（2）的左表面四角各开设有一个第II调平盲螺孔；纵向直立座板（2）的右表面下边缘与水平座板（1）的左端面固定；第I调平螺栓（3）的数目为四个；四个第I调平螺栓（3）的尾端分别旋拧于四个第I调平盲螺孔内；第II调平螺栓（4）的数目为四个；四个第II调平螺栓（4）的尾端分别旋拧于四个第II调平盲螺孔内；第I水准泡（5）固定于水平座板（1）的上表面；第II水准泡（6）固定于纵向直立座板（2）的右表面；

激振器（7）的机座分别与水平座板（1）的上表面左部和纵向直立座板（2）的右表面下部固定，且激振器（7）的输出轴朝右；纵向直立支撑板（8）的下端面与水平座板（1）的上表面右边缘固定；纵向直立支撑板（8）的表面中部贯通开设有两个调节螺孔，且两个调节螺孔前后对称；调节螺栓（9）的数目为两个；两个调节螺栓（9）分别贯穿两个调节螺孔，且两个调节螺栓（9）的头部均位于纵向直立支撑板（8）的右侧；两个调节螺栓（9）的尾端面中央各开设有一个圆形盲孔；两个圆形盲孔的孔壁左端各延伸设置有一个第I圆环形凸台；

T形安装板（10）包括水平安装板和延伸设置于水平安装板上表面左部的纵向直立安装板；水平安装板的左端面前部和左端面后部各开设有一个第I紧固盲螺孔；水平安装板的右端面前部和右端面后部各开设有一个第II紧固盲螺孔；第I横向连杆（11）的左端面与激振器（7）的输出轴端面中央固定；第I横向连杆（11）的右端面与水平安装板的左端面中央固定；第II横向连杆（12）的数目为两个；两个第II横向连杆（12）的左端面分别与水平安装板的右端面前部和右端面后部固定；第III横向连杆（13）的数目为两个；两个第III横向连杆（13）分别贯穿两个第I圆环形凸台；两个第III横向连杆（13）的侧面右端各延伸设置有一个第II圆环形凸台，且两个第II圆环形凸台的左端面分别与两个第I圆环形凸台的右端面接触；平衡弹簧（14）的数目为两个；两个平衡弹簧（14）的左端分别与两个第II横向连杆（12）的右端面固定；两个平衡弹簧（14）的右端分别与两个第III横向连杆（13）的左端面固定；

第I支撑立柱（15）的数目为两个；两个第I支撑立柱（15）均固定于水平座板（1）的上表面中部，且两个第I支撑立柱（15）前后对称；第II支撑立柱（16）的数目为两个；两个第II支撑立柱（16）均固定于水平座板（1）的上表面右部，且两个第II支撑立柱（16）前后对称；第I支撑横梁（17）的数目为两个；两个第I支撑横梁（17）的左端面分别与两个第I支撑立柱（15）的右侧面上端固定；两个第I支撑横梁（17）的右端面中央各开设有一个第III紧固盲螺孔；第II支撑横梁（18）的数目为两个；两个第II支撑横梁（18）的右端面分别与两个第II支撑立柱（16）的左侧面上端固定；两个第II支撑横梁（18）的左端面中央各开设有一个第IV紧固盲螺孔；第I条形弹片（19）的数目为两个；两个第I条形弹片（19）的表面上端各贯通开设有一个第I紧固通孔；两个第I条形弹片（19）的表面下端各贯通开设有一个第II紧固通孔；第II条形弹片（20）的数目为两个；两个第II条形弹片（20）的表面上端各贯通开设有一个第III紧固通孔；两个第II条形弹片（20）的表面下端各贯通开设有一个第IV紧固通孔；

第I紧固螺栓（21）的数目为两个；两个第I紧固螺栓（21）分别贯穿两个第II紧固通孔，且两个第I紧固螺栓（21）的尾端分别旋拧于两个第I紧固盲螺孔内；第II紧固螺栓（22）的数目为两个；两个第II紧固螺栓（22）分别贯穿两个第IV紧固通孔，且两个第II紧固螺栓（22）的尾端分别旋拧于两个第II紧固盲螺孔内；第III紧固螺栓（23）的数目为两个；两个第III紧固螺栓（23）分别贯穿两个第I紧固通孔，且两个第III紧固螺栓（23）的尾端分别旋拧于两个第III紧固盲螺孔内；第IV紧固螺栓（24）的数目为两个；两个第IV紧固螺栓（24）分别贯穿两个第III紧固通孔，且两个第IV紧固螺栓（24）的尾端分别旋拧于两个第IV紧固盲螺孔内。

2.根据权利要求1所述的一种振动校准机械结构，其特征在于：所述水平座板（1）、纵向直立座板（2）、激振器（7）、纵向直立支撑板（8）、T形安装板（10）、第I横向连杆（11）、第II横向连杆（12）、第III横向连杆（13）、第I支撑立柱（15）、第II支撑立柱（16）、第I支撑横梁（17）、第II支撑横梁（18）、第I条形弹片（19）、第II条形弹片（20）均采用不锈钢制成；所述激振器（7）采用HEV-50型高能激振器。