一種轉動振動臺的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種轉動振動臺，包括底板、轉動臺、激振器、信號調理控制系統和測量系統，圓形轉動臺面的邊沿裝有轉動臺面連接器，動圈伸入到由圓柱形的極靴的外側和軛鐵前部內側形成的磁縫隙中，在線圈架的前部裝有簧片，激振連接器與連桿的左端相連，連桿的右端與轉動臺面連接器相連，信號源產生的正弦信號輸入給信號調理器進行調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、參考角加速度計和被校加速度計的輸出分別與采集分析器的輸入相連。本發明結構簡單、設計合理，校準精度高，承載力大，校準費用低，使用壽命長，可實現對各類地震轉動加速度計校準。
【專利說明】一種轉動振動臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種涉及一種振動臺，特別是涉及一種用于校準地震轉動加速度計的轉動振動臺。
【背景技術】
[0002]目前，隨著大地震的頻繁發生，世界各國在加強地震三個平動記錄觀測的同時，開展了地震轉動分量的研究及其測量儀器的研制，提出多種測量地震轉動分量的方法和研制出多種型號的測量儀器。國內外已有用于陀螺校準的角振動臺，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的方案，使用激光干涉法一次校準，承載力一般小于10kg，校準費高。由于地震轉動信號為低頻分量，同時引起結構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量遠大于10kg，因此目前的角振動臺校準還存在校準精度差、承載力低、校準費用高等問題，急需一種廉價、承載力大的轉動振動臺校準地震轉動測量儀器的靈敏度、頻率響應等參數。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服上述技術中存在的不足之處，提供一種結構簡單、設計合理，校準精度高，承載力大，校準費用低，使用壽命長，可實現對各類地震轉動加速度計校準的轉動振動臺。
[0004]為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是:所述的轉動振動臺包括底板、轉動臺、激振器、信號調理控制系統和測量系統，所述的轉動臺包括立軸、圓形轉動臺面，立軸上部通過精密軸承與圓形轉動臺面連接，立軸下端通過轉動臺底座安裝在底板上，圓形轉動臺面的邊沿裝有轉動臺面連接器，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和軛鐵前部內側形成的磁縫隙中，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，連桿的右端與轉動臺面連接器相連，所述的信號調理控制系統包括信號源、信號調理器，信號源的輸出與信號調理器的輸入相連，信號調理器的輸出與激振器插座相連，信號源產生的正弦信號輸入給信號調理器進行調理和功率放大后通過激振器插座輸入給動圈，所述的測量系統包括直線加速度計、參考角加速度計、被校加速度計和采集分析器，直線加速度計安裝在激振連接器上，參考角加速度計和被校加速度計安裝在圓形轉動臺面上，直線加速度計、參考角加速度計和被校加速度計的輸出分別與采集分析器的輸入相連。
[0005]本發明的優點是:
[0006]1.結構簡單、設計合理，制造難度低；
[0007]2.轉動臺克服了現有角振動臺承載較輕的缺點，立軸通過精密軸承與圓形轉動臺面連接，定位準確，測試阻尼小；
[0008]3.原理不同于現有的角振動臺，激振器工作低頻性能好，校準精度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明的結構示意圖；
[0010]圖2是本發明的俯視圖(激振器全剖)；
[0011]圖3是本發明的工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。
[0013]由圖1-圖3可知，本發明所述的轉動振動臺包括底板15、轉動臺27、激振器1、信號調理控制系統28和測量系統，所述的轉動臺27包括立軸7、圓形轉動臺面8，立軸7上部通過精密軸承與圓形轉動臺面8連接，立軸7下端通過轉動臺底座17安裝在底板15上，圓形轉動臺面8的邊沿裝有轉動臺面連接器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的外側和軛鐵23前部內側形成的磁縫隙中，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的右端與轉動臺面連接器5相連，所述的信號調理控制系統28包括信號源12、信號調理器11,信號源12的輸出與信號調理器11的輸入相連，信號調理器11的輸出與激振器插座13相連，信號源12產生的正弦信號輸入給信號調理器11進行調理和功率放大后通過激振器插座13輸入給動圈22，所述的測量系統包括直線加速度計2、參考角加速度計6、被校加速度計9和采集分析器10，直線加速度計2安裝在激振連接器3上，參考角加速度計6和被校加速度計9安裝在圓形轉動臺面8上，直線加速度計2、參考角加速度計6和被校加速度計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，且杯狀體內壁前部向內凸出，永磁體25為一圓柱體,永磁體25后端面與后蓋24的內端面靠接，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內壁前部凸出部分內徑，定位套26的內壁與永磁體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設有三個支腳16。
[0016]本發明的一種轉動振動臺，包括底板15、轉動臺27、激振器1、信號調理控制系統28和測量系統。轉動臺27包括立軸7、中心鑲嵌精密軸承的圓形轉動臺面8，位于轉動臺27右側，立軸7上部通過精密軸承與圓形轉動臺面8連接，圓形轉動臺面8可繞立軸7轉動，圓形轉動臺面8的邊沿裝有轉動臺面連接器5，立軸7下端通過轉動臺底座17安裝在底板15上，本轉動臺27主要起承載作用，可以承載參考角加速度計6、被校加速度計9，克服了現有角振動臺承載較輕的缺點，立軸7通過精密軸承與圓形轉動臺面8連接，定位準確，測試阻尼小，轉動臺面連接器5與圓形轉動臺面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，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的外側和軛鐵23前部內側形成的磁縫隙中，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構，在動圈22通正弦交變信號后，即可實現激振動作。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設置在激振器I前部，簧片19主要為線圈架20起支稱導向作用，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的右端與轉動臺面連接器5相連，當在動圈22中輸入正弦信號時，動圈22和線圈架20 —起在磁縫隙中運動。動圈20的直線運動通過激振連接器3、連桿4和轉動臺面連接器5推動轉動臺面8繞立軸7作轉動振動。
[0018]本發明激振器I主要利用動圈22中輸入正弦信號時，動圈22和線圈架20—起在磁縫隙中實現激振動作，并通過簧片19為線圈架20支稱導向。對于激振器的其他結構，在此給出優選結構方案，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，且杯狀體內壁前部向內凸出，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內壁前部凸出部分內徑，在圓柱形的極靴21和軛鐵23內壁下部凸出部分之間形成圓形磁縫隙。定位套26的內壁與永磁體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設有三個支腳16，三個支腳16用于支撐調平底板15，使轉動振動臺能夠保持水平。
[0019]信號調理控制系統28具有變頻、調幅、功率放大等功能，包括信號源12、信號調理器11，信號源12的輸出與信號調理器11的輸入相連，信號調理器11的輸出與激振器插座13相連，信號源12產生的正弦信號輸入給信號調理器11進行調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運動，產生激振力，與動圈22相連的線圈架20依次帶動激振連接器3、連桿4和轉動臺面連接器5運動,從而帶動轉動臺面8繞立軸7的轉動。
[0020]測量系統包括直線加速度計2、參考角加速度計6、被校加速度計9和采集分析器10，直線加速度計2安裝在激振連接器3上，參考角加速度計6和被校加速度計9安裝在圓形轉動臺面8上，直線加速度計2、參考角加速度計6和被校加速度計9的輸出分別與采集分析器10的輸入相連，采集分析器10經過分析可獲得被校角加速度計9的靈敏度。測量系統的測量原理是，設動圈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2測得線圈架20的軸向加速度后，即可獲得圓形轉
動臺面8的角振動加速度# # =.或直接測得安裝在圓形轉動臺面8上已知靈敏度S1
的參考角加速度計6的輸出電壓V1和被校角加速度計9的輸出電壓V2,即可求得校角加速
度計9的靈敏度S2 。
[0021]本發明的工作原理是安裝在底板15上的激振器I在信號調理控制系統28控制下，產生激振力，與動圈22相連的線圈架20依次帶動激振連接器3、連桿4和轉動臺面連接器5帶動轉動臺27轉動振動，通過測量系統測得被校角加速度計9的靈敏度。
【權利要求】
1.一種轉動振動臺，其特征在于:所述的轉動振動臺包括底板(15)、轉動臺(27)、激振器(I)、信號調理控制系統(28)和測量系統，所述的轉動臺(27)包括立軸(7)、圓形轉動臺面(8)，立軸(7)上部通過精密軸承與圓形轉動臺面(8)連接，立軸(7)下端通過轉動臺底座(17)安裝在底板(15)上，圓形轉動臺面(8)的邊沿裝有轉動臺面連接器(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)的外側和軛鐵(23)前部內側形成的磁縫隙中，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的右端與轉動臺面連接器(5)相連，所述的信號調理控制系統(28)包括信號源(12)、信號調理器(11)，信號源(12)的輸出與信號調理器(11)的輸入相連，信號調理器(11)的輸出與激振器插座(13)相連，信號源(12)產生的正弦信號輸入給信號調理器(11)進行調理和功率放大后通過激振器插座(13)輸入給動圈(22)，所述的測量系統包括直線加速度計(2)、參考角加速度計(6)、被校加速度計(9)和采集分析器(10)，直線加速度計(2)安裝在激振連接器(3)上，參考角加速度計(6)和被校加速度計(9)安裝在圓形轉動臺面(8)上，直線加速度計(2)、參考角加速度計(6)和被校加速度計(9)的輸出分別與采集分析器(10)的輸入相連。
2.根據權利要求1所述的一種轉動振動臺，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，且杯狀體內壁前部向內凸出，永磁體(25)為一圓柱體,永磁體(25)后端面與后蓋(24)的內端面靠接，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)內壁前部凸出部分內徑，定位套(26)的內壁與永磁體(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.根據權利要求1所述的一種轉動振動臺，其特征在于:所述的底板(15)設有三個支腳(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 優先權日:2014年4月30日
【發明者】楊學山, 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研究所, 楊學山, 高峰
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
