大量程加速度傳感器快速標定試驗臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，包括試驗臺機架、轉(zhuǎn)筒、驅(qū)動電機、試驗臺驅(qū)動機構(gòu)、回轉(zhuǎn)半徑測量裝置、傳感器壓板及試驗臺從動機構(gòu)；試驗臺從動機構(gòu)與試驗臺機架上支撐固定板固定連接，轉(zhuǎn)筒的上端與試驗臺從動機構(gòu)螺紋連接，轉(zhuǎn)筒的下端與試驗臺驅(qū)動機構(gòu)螺紋連接，試驗臺驅(qū)動機構(gòu)與試驗臺機架下支撐固定板固定連接，試驗臺固定機構(gòu)包括驅(qū)動轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸上端與轉(zhuǎn)筒鍵連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸下端與驅(qū)動電機鍵連接，傳感器固定在轉(zhuǎn)筒的側(cè)面并將被測傳感器壓緊在轉(zhuǎn)筒的側(cè)面上，回轉(zhuǎn)半徑測量裝置固定在試驗臺機架的兩根立柱之間且與被測傳感器位于同一水平面內(nèi)。本實用新型可以快速對大量程加速度傳感器進行標定。
【專利說明】
大量程加速度傳感器快速標定試驗臺
技術(shù)領域
[0001] 本實用新型設及一種試驗臺，更確切地說，本實用新型設及一種可W用于快速標 定大量程加速度傳感器的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著近些年控制技術(shù)W及傳感技術(shù)的發(fā)展，傳感器在工業(yè)領域的應用越來越廣 泛，在種類繁多的傳感器中，加速度傳感器應用廣泛，其在檢測部件運動狀態(tài)，空間姿態(tài)，振 動狀態(tài)等方面具有極其重要的作用，被大量用于導航，測量，工業(yè)控制等方面。
[0003] 小量程加速度傳感器，主要用于物體空間姿態(tài)測量等小于lg(重力加速度，9.8m/ s2)的加速度測量，在標定過程中可W用制造空間角度的方法來方便的進行量程內(nèi)的靜態(tài) 標定。而大量程的加速度傳感器，主要測量振動及物體運動狀態(tài)等，測量范圍遠大于Ig，對 于此類加速度傳感器想進行整個量程內(nèi)的標定則較為麻煩。
[0004] 目前國內(nèi)外關(guān)于大量程加速度測量方法及儀器或設備龐大而昂貴，或計算方法復 雜，實驗過程冗長。經(jīng)專利文獻檢索，例如，中國專利公告號CN10307983B，公告日 2013.04.17,申請?zhí)?01110302992.X，申請日2011.10.9,
【申請人】西安交通大學，名稱為"一 種簡易高g值加速度沖擊試驗臺"，該申請的技術(shù)方案所述試驗裝置雖然結(jié)構(gòu)簡單，制造成 本相對較低，但根據(jù)試驗數(shù)據(jù)處理獲得加速度值的方法十分復雜，不方便處理，且與試驗臺 部件使用材料的物理特性相關(guān)性很強，大量制造時穩(wěn)定性不好，同時由于使用沖擊方法進 行試驗，對試驗臺的使用壽命影響很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型所解決的技術(shù)問題是彌補現(xiàn)有技術(shù)對大量程加速度傳感器標定方法 及儀器的不足，提供一種可W快速對大量程加速度傳感器進行標定的大量程加速度傳感器 快速標定試驗臺。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，結(jié)合附圖：
[0007] -種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，包括試驗臺機架1、轉(zhuǎn)筒2、驅(qū)動電機3、 試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4、回轉(zhuǎn)半徑測量裝置6、傳感器壓板7及試驗臺從動機構(gòu)9;所述試驗臺機架 1為矩形框架式結(jié)構(gòu)，設有上支撐固定板和下支撐固定板;試驗臺從動機構(gòu)9與上支撐固定 板固定連接，試驗臺從動機構(gòu)9包括集電環(huán)15;轉(zhuǎn)筒2的上端與試驗臺從動機構(gòu)9螺紋連接， 轉(zhuǎn)筒2的下端與試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4螺紋連接;試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4與下支撐固定板固定連接，試 驗臺驅(qū)動機構(gòu)4包括驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20,驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20上端與轉(zhuǎn)筒2鍵連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20下端與驅(qū)動 電機3鍵連接;傳感器壓板7固定在轉(zhuǎn)筒2的側(cè)面并將被測傳感器5壓緊在轉(zhuǎn)筒2的側(cè)面上；回 轉(zhuǎn)半徑測量裝置6固定在試驗臺機架1的兩根立柱之間且與被測傳感器5位于同一水平面 內(nèi)。
[0008] 所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其中，試驗臺從動機構(gòu)9還包括 從動部分軸承11、回位彈黃支撐環(huán)12、快速拆裝回位彈黃13、從動部分支撐座14、快速拆裝 銷釘16、快速拆裝銷釘下部擋圈17;所述從動部分支撐座14為法蘭盤結(jié)構(gòu)，其固定在試驗臺 機架1的上支撐固定板上，快速拆裝銷釘16上部通過從動部分軸承11與從動部分支撐座14 連接，從動部分軸承11與從動部分支撐座14過盈配合；回位彈黃支撐環(huán)12固定在快速拆裝 銷釘16上端，快速拆裝回位彈黃13安裝在回位彈黃支撐環(huán)12和從動部分軸承11內(nèi)圈之間； 集電環(huán)15固定在從動部分支撐座14下端，集電環(huán)15內(nèi)圈與快速拆裝銷釘16鍵連接;快速拆 裝銷釘16下端為梯形圓臺，快速拆裝銷釘下部擋圈17卡接在梯形圓臺上方，梯形圓臺插入 并壓緊在轉(zhuǎn)筒2上端凸臺內(nèi)，且快速拆裝銷釘下部擋圈17與轉(zhuǎn)筒2上端凸臺螺紋連接。
[0009] 所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其中，集電環(huán)15包括可相對轉(zhuǎn) 動的集電環(huán)內(nèi)圈和集電環(huán)外圈，集電環(huán)外圈與從動部分支撐座14通過螺釘連接，集電環(huán)內(nèi) 圈與快速拆裝銷釘16通過平鍵18連接。
[0010] 所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其中，試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4包括 轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20、驅(qū)動部分軸承23、驅(qū)動軸擋圈24、電機固定塊27、驅(qū)動部分支 撐座28;轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19與轉(zhuǎn)筒2下端圓臺螺紋連接，且驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20上端與轉(zhuǎn)筒2下端圓臺 中屯、盲孔鍵連接，驅(qū)動部分支撐座28和電機固定塊27分別固定在下支撐固定板上下面，驅(qū) 動轉(zhuǎn)軸20通過驅(qū)動部分軸承23與驅(qū)動部分支撐座28連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20下端與驅(qū)動軸擋圈24 螺紋連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20內(nèi)部的中屯、通孔與驅(qū)動電機3上端凸軸采用鍵連接。
[0011] 所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其中，試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4還包括 下鎖止環(huán)擋圈22及驅(qū)動軸承擋圈29;下鎖止環(huán)擋圈22位于轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19和轉(zhuǎn)筒2下端凸 臺之間，通過下鎖止環(huán)擋圈22將驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20上端壓緊在轉(zhuǎn)筒2下端凸臺內(nèi)；驅(qū)動部分支撐座 28的盲孔內(nèi)壁上端加工有環(huán)形凹槽，驅(qū)動軸承擋圈29固定在凹槽內(nèi)，其下端與驅(qū)動部分軸 承23接觸。所述盲孔下端與驅(qū)動部分軸承23底面接觸。
[0012]所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其中，回轉(zhuǎn)半徑ii量裝置6由游 標30、刻度尺3巧日對準激光器32組成;刻度尺31水平固定在試驗臺機架1同側(cè)的兩根立柱之 間，且刻度尺31與被測傳感器5的中屯、在同一水平面內(nèi)，游標30滑動連接在刻度尺31上，對 準激光器32安裝在刻度尺背面。
[0013]所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其中，轉(zhuǎn)筒2為一筒狀結(jié)構(gòu)件， 在轉(zhuǎn)筒2的外周均分有多個側(cè)面，每個側(cè)面都可安裝一個傳感器壓板7;轉(zhuǎn)筒2內(nèi)部沿軸向均 勻設有多個通孔。
[0014]所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，還包括計算機33、工控機34、電 機驅(qū)動器8;計算機33與工控機34通過W太網(wǎng)線連接，工控機34的模擬輸出端與電機驅(qū)動器 8通過信號線相連，電機驅(qū)動器8與驅(qū)動電機3通過信號線相連，工控機34的數(shù)字輸入端與集 電環(huán)15上端通過信號線連接，工控機34的供電端與集電環(huán)15上端接口通過供電線相連，與 所述上端接口導通的集電環(huán)15下端接口分別通過信號連接線及供電線與被測傳感器5相 連。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
[0016] 1.本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺可W完成對大量程加 速度傳感器在整個量程范圍內(nèi)的標定試驗，試驗數(shù)據(jù)處理簡單快速。
[0017] 2.本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺具有的快速拆裝結(jié)構(gòu)， 可W迅速完成被測傳感器的拆卸和安裝，轉(zhuǎn)筒可最多同時安裝6個傳感器，方便同時對多個 傳感器進行快速標定。
【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明：
[0019] 圖1是本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺的主視圖；
[0020] 圖2是本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺從動裝置的剖視 圖；
[0021] 圖3是本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺驅(qū)動機構(gòu)的剖視 圖；
[0022] 圖4a和圖4b分別是本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺回轉(zhuǎn) 半徑測量裝置的主視圖和左視圖；
[0023] 圖5a和圖5b分別是本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺轉(zhuǎn)筒 的剖視圖和俯視圖；
[0024] 圖6是本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺電控部分結(jié)構(gòu)圖；
[0025] 圖中：1.試驗臺機架，2.轉(zhuǎn)筒，3.驅(qū)動電機，4.試驗臺驅(qū)動機構(gòu)，5.被測傳感器，6. 回轉(zhuǎn)半徑測量裝置，7.傳感器壓板，8.電機驅(qū)動器，9.試驗臺從動機構(gòu)，10.從動裝置固定螺 釘，11.從動部分軸承，12.回位彈黃支撐卡黃，13.快速拆裝回位彈黃，14.從動部分支撐座， 15.集電環(huán)，16.快速拆裝銷釘，17.快速拆裝銷釘下部擋圈，18.平鍵，19.轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)，20. 驅(qū)動轉(zhuǎn)軸，21.驅(qū)動轉(zhuǎn)軸平鍵，22.下鎖止環(huán)擋圈，23.驅(qū)動部分軸承，24.驅(qū)動軸擋圈，26.電 機驅(qū)動平鍵，27.電機固定塊，28.驅(qū)動部分支撐座，29.驅(qū)動軸承擋圈，30.游標，31.刻度尺， 32.對準激光器，33.計算機，34.工控機，35.外部設備。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述：
[0027] 參閱圖1，該圖為本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺機械部 分的主視圖，如圖所示該機械部分主要包括九個零部件，依次為試驗臺機架1，轉(zhuǎn)筒2,驅(qū)動 電機3，試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4，被測傳感器5，回轉(zhuǎn)半徑測量裝置6，傳感器壓板7，電機驅(qū)動器8， 試驗臺從動機構(gòu)9。
[0028] 試驗臺機架1是矩形框架式結(jié)構(gòu)，主要由12根長短不同但結(jié)構(gòu)與材料均相同的矩 形梁焊接而成，其中四根等長的侶制矩形梁作為該框架的立柱，剩下8根等長矩形梁分別在 矩形框架的上端和中部與所述的四根立柱焊接組成上下兩個水平的正方形框架，試驗臺機 架1直接放在地面上，確保其穩(wěn)固。
[0029] 兩個正方形框架上分別鋪有上支撐固定板和下支撐固定板，固定板與框架之間通 過螺栓連接。同時保證上支撐固定板與下支撐固定板水平放置且相互平行。電機驅(qū)動器8固 定在上支撐固定板上，試驗臺機架1的上支撐固定板與下支撐固定板的中屯、加工有通孔，試 驗臺從動機構(gòu)9經(jīng)過所述通孔通過螺釘固定在上支撐固定板中屯、位置。試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4和 驅(qū)動電機3經(jīng)過所述通孔通過螺釘固定在下支撐固定板中屯、位置。轉(zhuǎn)筒2的上端與試驗臺從 動機構(gòu)9螺紋連接，轉(zhuǎn)筒2的下端與試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4螺紋連接。傳感器壓板7用螺釘固定在 轉(zhuǎn)筒2的側(cè)面上，并將被測傳感器5通過傳感器壓板7壓緊在轉(zhuǎn)筒2的側(cè)面上?；剞D(zhuǎn)半徑測量 裝置6固定在試驗臺機架1的兩根立柱之間且與被測傳感器5保持中屯、在同一水平面內(nèi)。
[0030] 參閱圖2,該圖為本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺試驗臺 從動機構(gòu)9的剖視圖。如圖所示，試驗臺從動機構(gòu)9主要包括從動裝置固定螺釘10、從動部分 軸承11、回位彈黃支撐環(huán)12、快速拆裝回位彈黃13、從動部分支撐座14、快速拆裝銷釘16、快 速拆裝銷釘下部擋圈17、平鍵18。
[0031] 從動部分支撐座14為法蘭盤結(jié)構(gòu)，其中屯、孔的直徑大于快速拆裝銷釘16的直徑， 其上端加工有與中屯、孔同軸的盲孔，該盲孔內(nèi)壁與從動部分軸承11的外圈過盈配合，確保 軸承外圈與從動部分支撐座14相對靜止。所述盲孔下端與從動部分軸承11底面接觸，其作 用為對從動部分軸承11進行軸向定位。從動部分支撐座14的外圈有均勻分布的6個螺紋孔， 從動裝置固定螺釘10通過該螺紋孔將從動部分支撐座14固定在試驗臺機架1的上支撐固定 板上。從動部分支撐座14內(nèi)部有一個與其軸線平行的通孔，引線通過通孔與集電環(huán)15的外 圈連接。
[0032] 集電環(huán)15有內(nèi)圈、外圈，其內(nèi)圈和外圈可相對轉(zhuǎn)動，外圈的直徑與從動部分支撐座 14下端凸臺的直徑一致，集電環(huán)外圈與從動部分支撐座14通過螺釘連接，集電環(huán)內(nèi)圈的內(nèi) 壁與快速拆裝銷釘16相配合，其下端有鍵槽。快速拆裝銷釘16的中部有鍵槽，平鍵18與該鍵 槽和集電環(huán)15內(nèi)圈的鍵槽配合，確保集電環(huán)15內(nèi)圈與快速拆裝銷釘16同步轉(zhuǎn)動且二者在軸 向上可W相對滑動。
[0033] 快速拆裝銷釘16為階梯軸，其下端是梯形圓臺，該梯形圓臺插入轉(zhuǎn)筒2的上端凸臺 內(nèi)，梯形圓臺上方有一個環(huán)形凸臺，該環(huán)形凸臺上端面與快速拆裝銷釘下部擋圈17接觸?？?速拆裝銷釘16中部有鍵槽，上端有環(huán)槽，平鍵18與所述的中部鍵槽和集電環(huán)15內(nèi)圈的鍵槽 配合，回位彈黃支撐環(huán)12通過上端環(huán)槽固定在快速拆裝銷釘16上，快速拆裝回位彈黃13安 裝在回位彈黃支撐環(huán)12和從動部分軸承11內(nèi)圈之間。
[0034] 快速拆裝銷釘下部擋圈17為回轉(zhuǎn)體零部件，其下端有一個與中屯、孔同軸的盲孔， 盲孔內(nèi)端面與快速拆裝銷釘16的環(huán)形凸臺接觸，該盲孔加工有內(nèi)螺紋，快速拆裝銷釘下部 擋圈17通過所述內(nèi)螺紋與轉(zhuǎn)筒2上端凸臺的外螺紋相連接，二者梓緊過程中將快速拆裝銷 釘16下端的梯形圓臺壓緊在轉(zhuǎn)筒2上端凸臺內(nèi)，通過端面的摩擦確保快速拆裝銷釘16隨轉(zhuǎn) 筒2同步旋轉(zhuǎn)，此時快速拆裝回位彈黃13處于壓縮狀態(tài)。當快速拆裝銷釘下部擋圈17與轉(zhuǎn)筒 2分離時，在快速拆裝回位彈黃13的作用下，快速拆裝銷釘16快速脫離轉(zhuǎn)筒2,從而試驗臺從 動機構(gòu)9與轉(zhuǎn)筒2分離，完成拆裝過程。
[0035] 大量程加速度傳感器快速標定試驗臺試驗臺從動機構(gòu)9的裝配過程：
[0036] 集電環(huán)15與從動部分支撐座14通過螺釘連接，并將二者通過從動裝置固定螺釘10 固定在試驗臺機架1的上支撐固定板上。將從動部分軸承11壓入從動部分支撐座14內(nèi)部，二 者過盈配合?？焖俨鹧b銷釘下部擋圈17從快速拆裝銷釘16上端套入，與其下端的環(huán)形凸臺 配合。將快速拆裝銷釘16從剛裝配好的集電環(huán)15下部中屯、孔插入，通過平鍵18與集電環(huán)15 同步轉(zhuǎn)動，將快速拆裝回位彈黃13從快速拆裝銷釘16上端套入與從動部分軸承11內(nèi)圈相 連。最后安裝回位彈黃支撐環(huán)12固定快速拆裝回位彈黃13。
[0037] 參閱圖3,該圖為本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺驅(qū)動機 構(gòu)4的剖視圖。如圖所示，該試驗臺的驅(qū)動機構(gòu)4包括轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20、驅(qū)動轉(zhuǎn) 軸平鍵21、下鎖止環(huán)擋圈22、驅(qū)動部分軸承23、驅(qū)動軸擋圈24、電機驅(qū)動平鍵26、電機固定塊 27、驅(qū)動部分支撐座28、驅(qū)動軸承擋圈29。
[0038] 轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19為回轉(zhuǎn)體零部件，其中屯、孔的直徑略大于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20的外徑，其 上端加工有與中屯、孔同軸的盲孔，該盲孔內(nèi)壁加工有內(nèi)螺紋，轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19通過該內(nèi)螺 紋與轉(zhuǎn)筒2下端圓臺上的外螺紋相連接。二者梓緊過程中通過下鎖止環(huán)擋圈22將驅(qū)動轉(zhuǎn)軸 20上端壓緊在轉(zhuǎn)筒2下端凸臺內(nèi)。
[0039] 驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20內(nèi)部有中屯、通孔的階梯軸，中屯、通孔內(nèi)壁一側(cè)開有鍵槽，電機驅(qū)動平 鍵26與該鍵槽和驅(qū)動電機3上端凸軸的鍵槽相配合，確保驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20與驅(qū)動電機3同步旋 轉(zhuǎn)。驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20上端的外圓柱面上開有鍵槽，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸平鍵21與該鍵槽和轉(zhuǎn)筒2下端圓臺中 屯、盲孔內(nèi)壁上的鍵槽相配合，確保驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20與轉(zhuǎn)筒2同步旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20中上部有一個 環(huán)槽，下鎖止環(huán)擋圈22固定在該環(huán)槽內(nèi)，并對驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20進行軸向定位。驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20下端的 第二段階梯軸外表面與驅(qū)動部分軸承23的內(nèi)圈過盈配合，驅(qū)動部分軸承23內(nèi)圈的上端面與 驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20的第二段階梯軸肩接觸定位。驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20最下端一段階梯軸上加工有外螺紋， 驅(qū)動軸擋圈24為回轉(zhuǎn)體零部件，其中屯、孔上加工有內(nèi)螺紋。驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20與驅(qū)動軸擋圈24通 過螺紋連接，驅(qū)動軸擋圈24的上端面與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20的軸肩接觸定位，確保驅(qū)動部分軸承23 內(nèi)圈沿軸向固定。
[0040] 驅(qū)動部分支撐座28為法蘭盤結(jié)構(gòu)，其中屯、孔的直徑大于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20的外徑，其上 端加工有與中屯、孔同軸的盲孔，該盲孔內(nèi)壁與驅(qū)動部分軸承23的外圈過盈配合，確保軸承 外圈與驅(qū)動部分支撐座28相對靜止。所述盲孔內(nèi)壁上端加工有環(huán)形凹槽，驅(qū)動軸承擋圈29 固定在該凹槽內(nèi)，其下端與驅(qū)動部分軸承23的外圈接觸。所述盲孔下端與驅(qū)動部分軸承23 底面接觸，其作用為與驅(qū)動軸承擋圈29-起對驅(qū)動部分軸承23外圈進行軸向定位。驅(qū)動部 分支撐座28的外圈有均勻分布的6個螺紋孔，相應的試驗臺支架1的下支撐固定板、電機固 定塊27和驅(qū)動電機3的外殼上也分布有同樣的螺紋孔，通過螺釘將驅(qū)動部分支撐座28、電 機固定塊27和驅(qū)動電機3的外殼固定在試驗臺機架1的下支撐固定板上。
[0041] 電機固定塊27上端面與試驗臺支架1的下支撐固定板下端面接觸，電機固定塊27 下端面與驅(qū)動電機3的外殼接觸。
[0042] 大量程加速度傳感器快速標定試驗臺驅(qū)動機構(gòu)4的裝配過程：
[0043] 驅(qū)動部分支撐座28放入試驗臺機架1的下支撐固定板上的中屯、孔內(nèi)，驅(qū)動部分支 撐座28下端圓臺的外表面和上圓臺的下端面分別與下支撐固定板上的中屯、孔內(nèi)壁和上端 面接觸。將驅(qū)動部分軸承23放入驅(qū)動部分支撐座28的中屯、孔內(nèi)過盈配合，驅(qū)動部分軸承23 的下端面與驅(qū)動部分支撐座28內(nèi)部盲孔的下端面接觸。將驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20放入軸承孔內(nèi)，驅(qū)動 部分軸承23內(nèi)圈的上端面與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20的第二段階梯軸肩接觸定位。將驅(qū)動軸擋圈24通過 螺紋連接到驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20上，對驅(qū)動部分軸承23進行軸向定位。驅(qū)動電機3的上端凸軸通過電 機驅(qū)動平鍵26與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20相連。通過螺釘將驅(qū)動部分支撐座28、電機固定塊27和驅(qū)動電 機3的外殼固定在試驗臺機架1的下支撐固定板上。驅(qū)動軸承擋圈29固定在驅(qū)動部分支撐座 28的凹槽內(nèi)。轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19從驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20上部套入，下鎖止環(huán)擋圈22放入驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20的 上端環(huán)槽內(nèi)。驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20上端通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸平鍵21與轉(zhuǎn)筒2相連，將轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19通過螺 紋連接到轉(zhuǎn)筒2上。
[0044] 參閱圖4,該圖為本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺回轉(zhuǎn)半 徑測量裝置6的主視圖和左視圖。該回轉(zhuǎn)半徑測量裝置6由游標30、刻度尺31和對準激光器 32組成。
[0045] 刻度尺31為橫截面成'Τ'型的長直鋼板，較窄一面的兩端分別與試驗臺機架1同側(cè) 的兩根立柱的外側(cè)表面接觸，并用螺釘固定連接，刻度尺31在長度方向上保持水平，刻度尺 31與被測傳感器5的中屯、在同一水平面內(nèi)?？潭瘸?1較窄一面印有毫米級的尺寸刻度，0刻 度線位于刻度尺31的中屯、，其兩端對應的數(shù)值為遠離0刻度線逐漸增大，且成對稱分布。
[0046] 游標30為長方體結(jié)構(gòu)，長方體大平面一側(cè)沿長度方向加工有'Τ'型通槽，通槽的形 狀與刻度尺31截面相同，游標30與刻度尺31保持過渡配合，游標30在刻度尺31上可沿長度 方向自由滑動，且沒有過大的間隙。通槽背面的大平面中間位置加工有一個垂直于大平面 的盲孔，用于安裝對準激光器32，盲孔的直徑與對準激光器33外徑過盈配合，在盲孔頂部加 工有一個軸線與盲孔垂直的通孔，通孔的直徑略大于對準激光器32的引線直徑，用于將對 準激光器32的引線引出。游標30通槽一側(cè)的上表面中屯、位置處加工有一條游標刻度線，當 對準激光器32發(fā)出的激光通過快速拆裝銷釘16與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20所形成的軸線時，游標30上的 刻度線與刻度尺31上的0刻度線對齊。
[0047] 參閱圖5,該圖為本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺轉(zhuǎn)筒2的 剖視圖和俯視圖。轉(zhuǎn)筒2為一圓筒狀結(jié)構(gòu)件，在轉(zhuǎn)筒2的外側(cè)切出均勻分布的6個側(cè)面，每個 側(cè)面有4個螺釘孔，傳感器壓板7通過螺釘將被測傳感器5壓緊在轉(zhuǎn)筒2的側(cè)面上，轉(zhuǎn)筒2的每 個側(cè)面上都可W安裝一個傳感器壓板7,從而該所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗 臺可W實現(xiàn)對一個或多個傳感器的標定。為了減輕轉(zhuǎn)筒2的質(zhì)量，在轉(zhuǎn)筒2內(nèi)部沿軸向均勻 分布了 6個通孔。
[004引轉(zhuǎn)筒2的上端有一個繞軸線的圓臺，圓臺外部加工有螺紋，轉(zhuǎn)筒2通過該螺紋與快 速拆裝銷釘下部擋圈17的內(nèi)螺紋相連接。所述圓臺內(nèi)加工有繞軸線的盲孔，該盲孔與快速 拆裝銷釘16相配合，盲孔下端面上加工有錐形盲孔。
[0049] 轉(zhuǎn)筒2的下端有一個繞軸線的圓臺，圓臺外部加工有螺紋，轉(zhuǎn)筒2通過該螺紋與轉(zhuǎn) 筒下鎖止環(huán)19的內(nèi)螺紋相連接。所述圓臺內(nèi)加工有繞軸線的盲孔，該盲孔一側(cè)的內(nèi)壁上加 工有鍵槽，轉(zhuǎn)筒2通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸平鍵21與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20相配合。
[0050] 參閱圖6,大量程加速度傳感器快速標定試驗臺電控部分由計算機33、工控機34、 電機驅(qū)動器8、驅(qū)動電機3、集電環(huán)15、被測傳感器5W及外部設備35組成。計算機33與工控機 34通過W太網(wǎng)線連接，用于計算機33向工控機傳遞控制信號W及工控機34向計算機33傳遞 試驗臺信號。工控機34的模擬輸出端與電機驅(qū)動器8通過信號線相連，用于向電機驅(qū)動器8 傳遞目標轉(zhuǎn)速信號，電機驅(qū)動器8通過該信號線向工控機34傳遞實際轉(zhuǎn)速信號。電機驅(qū)動器 8與驅(qū)動電機3通過信號線相連，用于向驅(qū)動電機3傳遞驅(qū)動信號，驅(qū)動電機3通過該信號線 向電機驅(qū)動器8反饋電機內(nèi)光電編碼器測量的實際轉(zhuǎn)速信號。驅(qū)動電機3與機械部分相連， 驅(qū)動試驗臺機械部分轉(zhuǎn)動。工控機34的數(shù)字輸入端及供電端與集電環(huán)15上端接口分別通 過信號連接線及供電線相連，與該上端接口導通的集電環(huán)15下端接口（即與集電環(huán)15上端 已連接接口相導通的下端接口）分別通過信號連接線及供電線與被測傳感器5相連，供電線 用于向被測傳感器5供電，信號連接線用于將被測傳感器5的輸出信號傳遞給集電環(huán)15,進 而反饋給工控機34。工控機15可W通過W太網(wǎng)線與外部設備35相連，用于將試驗臺的運動 信號W及被測傳感器5的輸出信號傳遞給外部設備，用于擴展試驗臺的試驗功能。
[0051] 下面闡述本實用新型所述的大量程加速度傳感器快速標定試驗臺快速拆裝過程。
[0052] 拆卸過程:如圖1所示的試驗臺，將快速拆裝銷釘下部擋圈17從轉(zhuǎn)筒2的螺紋上梓 下來，使快速拆裝銷釘下部擋圈17與轉(zhuǎn)筒2分離，此時快速拆裝銷釘16在快速拆裝回位彈黃 13的作用下與轉(zhuǎn)筒2上端圓臺分離。將轉(zhuǎn)筒2從轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19的螺紋上梓下來后即完成了 所述大量程加速度傳感器快速標定試驗臺的拆卸。
[0053] 安裝過程:如圖1所示的試驗臺，將轉(zhuǎn)筒2通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸平鍵21與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20相連， 將轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)19通過螺紋連接到轉(zhuǎn)筒2的下圓臺上將驅(qū)動轉(zhuǎn)軸20壓緊在轉(zhuǎn)筒2的下端。將 快速拆裝銷釘16拉下來放入轉(zhuǎn)筒2的上圓臺中屯、孔內(nèi)，并將快速拆裝銷釘下部擋圈17通過 螺紋梓緊在轉(zhuǎn)筒2上，即完成了所述大量程加速度傳感器快速標定試驗臺的安裝。
[0054] 將轉(zhuǎn)筒2從試驗臺上拆卸下來后更方便于被測傳感器5的拆裝。當然如果不將轉(zhuǎn)筒 2從試驗臺上拆卸下來也同樣可W完成被測傳感器5的拆裝，但過程要更繁瑣不便。假如該 大量程加速度傳感器快速標定試驗臺被用在工廠內(nèi)對大批量的傳感器進行標定時，可W有 多個轉(zhuǎn)筒，當?shù)谝粋€轉(zhuǎn)筒上的傳感器正在進行標定時，第二個和第Ξ個轉(zhuǎn)筒可W完成多個 傳感器的拆裝。當?shù)谝粋€轉(zhuǎn)筒上的傳感器標定完畢時直接將轉(zhuǎn)筒拆下，安裝上第二個轉(zhuǎn)筒， 直接對第二個滾動上的傳感器進行標定。運樣相較于傳統(tǒng)的速度傳感器快速標定試驗臺可 W大大的節(jié)省時間，提高效率。
[0055] 下面舉例說明大量程加速度傳感器快速標定試驗臺的工作過程：
[0056] 首先，將要標定的一個或多個被測傳感器5通過傳感器壓板7固定在轉(zhuǎn)筒2上。將轉(zhuǎn) 筒2安裝到試驗臺上，將快速拆裝銷釘下部擋圈17與轉(zhuǎn)筒2通過螺紋梓緊，使快速拆裝銷釘 16固定在轉(zhuǎn)筒2內(nèi)，完成轉(zhuǎn)筒的軸向和徑向的固定。之后，對準激光器32和轉(zhuǎn)筒2協(xié)調(diào)作用， 從而完成被測傳感器5回轉(zhuǎn)半徑的測量。
[0057] 轉(zhuǎn)筒2外側(cè)有光電編碼器，驅(qū)動電機3的轉(zhuǎn)速由工控計算機33控制，實現(xiàn)了試驗臺 的數(shù)字化控制。光電編碼器將轉(zhuǎn)筒2轉(zhuǎn)速反饋到工控機34,工控機34通過驅(qū)動電機實現(xiàn)對轉(zhuǎn) 筒2轉(zhuǎn)速的控制，實現(xiàn)了閉環(huán)控制。
[0058] 最后，通過試驗臺的控制系統(tǒng)，精確、快速控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)筒2能W不同 速度旋轉(zhuǎn)，通過公式：完成對一個或者多個被測傳感器5在不同加速度狀態(tài)下的標 r 定。
[0059] 本實用新型采用工控機34數(shù)字化控制驅(qū)動電機，精確、快速的控制轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速，使 轉(zhuǎn)筒W不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)?？焖俨鹧b結(jié)構(gòu)，可W迅速完成轉(zhuǎn)筒和傳感器的固定和拆卸，每個轉(zhuǎn) 筒最多可同時安裝6個傳感器;計算公式簡單、準確，通過控制系統(tǒng)可W直接顯示計算后的 加速度，簡單高效。有效的解決了大量程加速度測量方法及儀器或設備龐大而昂貴，或計算 方法復雜，實驗過程冗長等問題，提高傳感器的使用精度，一定程度上促進基礎學科和工程 領域的發(fā)展。
【主權(quán)項】
1. 一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，包括試驗臺機架（I)、轉(zhuǎn)筒 (2)、驅(qū)動電機(3)、試驗臺驅(qū)動機構(gòu)(4)、回轉(zhuǎn)半徑測量裝置(6)、傳感器壓板(7)及試驗臺從 動機構(gòu)(9);所述試驗臺機架（1)為矩形框架式結(jié)構(gòu)，設有上支撐固定板和下支撐固定板;試 驗臺從動機構(gòu)(9)與上支撐固定板固定連接，試驗臺從動機構(gòu)(9)包括集電環(huán)（15);轉(zhuǎn)筒(2) 的上端與試驗臺從動機構(gòu)(9)螺紋連接，轉(zhuǎn)筒(2)的下端與試驗臺驅(qū)動機構(gòu)(4)螺紋連接;試 驗臺驅(qū)動機構(gòu)(4)與下支撐固定板固定連接，試驗臺驅(qū)動機構(gòu)(4)包括驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(20)，驅(qū)動 轉(zhuǎn)軸(20)上端與轉(zhuǎn)筒(2)鍵連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(20)下端與驅(qū)動電機(3)鍵連接;傳感器壓板(7) 固定在轉(zhuǎn)筒(2)的側(cè)面并將被測傳感器(5)壓緊在轉(zhuǎn)筒(2)的側(cè)面上；回轉(zhuǎn)半徑測量裝置(6) 固定在試驗臺機架（1)的兩根立柱之間且與被測傳感器(5)位于同一水平面內(nèi)。2. 如權(quán)利要求1所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，所述試 驗臺從動機構(gòu)（9)還包括從動部分軸承（11)、回位彈簧支撐環(huán)（12)、快速拆裝回位彈簧 (13)、從動部分支撐座（14)、快速拆裝銷釘（16)、快速拆裝銷釘下部擋圈（17);所述從動部 分支撐座（14)為法蘭盤結(jié)構(gòu)，其固定在試驗臺機架（1)的上支撐固定板上，快速拆裝銷釘 (16)上部通過從動部分軸承（11)與從動部分支撐座（14)連接，從動部分軸承（11)與從動部 分支撐座（14)過盈配合；回位彈簧支撐環(huán)（12)固定在快速拆裝銷釘（16)上端，快速拆裝回 位彈簧(13)安裝在回位彈簧支撐環(huán)（12)和從動部分軸承（11)內(nèi)圈之間;集電環(huán)（15)固定在 從動部分支撐座（14)下端，集電環(huán)（15)內(nèi)圈與快速拆裝銷釘（16)鍵連接;快速拆裝銷釘 (16)下端為梯形圓臺，快速拆裝銷釘下部擋圈（17)卡接在梯形圓臺上方，梯形圓臺插入并 壓緊在轉(zhuǎn)筒(2)上端凸臺內(nèi)，且快速拆裝銷釘下部擋圈（17)與轉(zhuǎn)筒(2)上端凸臺螺紋連接。3. 如權(quán)利要求2所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，所述集 電環(huán)（15)包括可相對轉(zhuǎn)動的集電環(huán)內(nèi)圈和集電環(huán)外圈，集電環(huán)外圈與從動部分支撐座（14) 通過螺釘連接，集電環(huán)內(nèi)圈與快速拆裝銷釘(16)通過平鍵(18)連接。4. 如權(quán)利要求1所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，所述試 驗臺驅(qū)動機構(gòu)(4)還包括轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)（19 )、驅(qū)動部分軸承(23 )、驅(qū)動軸擋圈（24 )、電機固 定塊(27)、驅(qū)動部分支撐座(28);轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)（19)與轉(zhuǎn)筒(2)下端圓臺螺紋連接，且驅(qū)動 轉(zhuǎn)軸（20)上端與轉(zhuǎn)筒（2)下端圓臺中心盲孔鍵連接，驅(qū)動部分支撐座（28)和電機固定塊 (27)分別固定在下支撐固定板上下面，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(20)通過驅(qū)動部分軸承(23)與驅(qū)動部分支 撐座(28)連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(20)下端與驅(qū)動軸擋圈（24)螺紋連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸(20)內(nèi)部的中心 通孔與驅(qū)動電機(3)上端凸軸采用鍵連接。5. 如權(quán)利要求4所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，所述試 驗臺驅(qū)動機構(gòu)(4)還包括下鎖止環(huán)擋圈（22)及驅(qū)動軸承擋圈（29);下鎖止環(huán)擋圈（22)位于 轉(zhuǎn)筒下鎖止環(huán)（19)和轉(zhuǎn)筒(2)下端凸臺之間，通過下鎖止環(huán)擋圈（22)將驅(qū)動轉(zhuǎn)軸（20)上端 壓緊在轉(zhuǎn)筒(2)下端凸臺內(nèi)；驅(qū)動部分支撐座(28)的盲孔內(nèi)壁上端加工有環(huán)形凹槽，驅(qū)動軸 承擋圈（29)固定在凹槽內(nèi)，其下端與驅(qū)動部分軸承(23)接觸;所述盲孔下端與驅(qū)動部分軸 承(23)底面接觸。6. 如權(quán)利要求1所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，所述回 轉(zhuǎn)半徑測量裝置(6)由游標(30)、刻度尺(31)和對準激光器(32)組成;刻度尺(31)水平固定 在試驗臺機架（1)同側(cè)的兩根立柱之間，且刻度尺(31)與被測傳感器(5)的中心在同一水平 面內(nèi)，游標(30)滑動連接在刻度尺(31)上，對準激光器(32)安裝在刻度尺背面。7. 如權(quán)利要求1所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，所述轉(zhuǎn) 筒(2)為一筒狀結(jié)構(gòu)件，在轉(zhuǎn)筒(2)的外周均分有多個側(cè)面，每個側(cè)面都可安裝一個傳感器 壓板(7);轉(zhuǎn)筒(2)內(nèi)部沿軸向均勻設有多個通孔。8. 如權(quán)利要求1所述的一種大量程加速度傳感器快速標定試驗臺，其特征在于，還包括 計算機(33)、工控機(34)、電機驅(qū)動器(8);計算機(33)與工控機(34)通過以太網(wǎng)線連接，工 控機(34)的模擬輸出端與電機驅(qū)動器(8)通過信號線相連，電機驅(qū)動器(8)與驅(qū)動電機(3) 通過信號線相連，工控機（34)的數(shù)字輸入端與集電環(huán)（15)上端通過信號線連接，工控機 (34)的供電端與集電環(huán)（15)上端接口通過供電線相連，與所述上端接口導通的集電環(huán)（15) 下端接口分別通過信號連接線及供電線與被測傳感器(5)相連。
【文檔編號】G01P21/00GK205484409SQ201620016376
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月8日
【發(fā)明人】李靜, 韓佐悅, 王子涵, 周賀子, 呂卓陽
【申請人】吉林大學