專利名稱：一種基于直線電機的振動檢定裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及振動檢定技術領域，尤其涉及一種基于直線電機的振動檢定裝置。
背景技術：
現(xiàn)有機械振動檢定裝置主要以電磁式振動臺、機械式振動臺為主。電磁式振動臺是目前的主流振動檢定裝置，它使用電磁力推動滑臺產生振動，并通過光柵編碼器或者激
光干涉的方式來產生位置反饋信號，從而達到精確控制的目的，電磁式振動臺的優(yōu)點是頻率可以做得很高，同時能較好地保證位置精度，主要的缺點是行程很短、頻率不能太低、發(fā)熱量很大，大型的電磁式振動臺往往需要水冷散熱，這樣使得它不適合低頻、大加速度的振動檢定。機械式振動臺則使用精密的驅動器帶動電動機或者液壓裝置，推動滑臺產生振動，反饋裝置與電磁式振動臺類似，它的優(yōu)點是頻率可以很低，負荷重量可以很大，行程較長，缺點是走位精度和振動功率譜密度不高，機械噪聲大，因此也不適合用作振動的檢定。然而，上述方法雖有各自優(yōu)點，但無法同時滿足或者不能很好地滿足低頻率，測試精密度高，測試行程長的要求，針對該種技術缺陷有必要設計出一種可有效滿足上述各項技術要求的振動檢定裝置。

實用新型內容本實用新型的目的是針對上述背景技術存在的缺陷，提供一種能同時滿足在低振動頻率范圍內進行測量，且測試精度高、行程長的基于直線電機的振動檢定裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的一種基于直線電機的振動檢定裝置用于檢定受測儀器或傳感器的測量準確性。該一種基于直線電機的振動檢定裝置包括一用戶交互模塊、一控制器、一驅動器、一直線電機、一支撐平臺、兩長行程固定軌道、兩運動導軌、一測試承載平臺及一激光反饋模塊，所述用戶交互模塊用于用戶輸入相應的用戶指令并將該用戶指令傳送給所述控制器及接受所述控制器輸出的各種數(shù)據(jù)信息并將該若干數(shù)據(jù)信息交互化地傳達給用戶，所述控制器用于處理用戶交互模塊送入的用戶指令并根據(jù)用戶指令控制驅動器輸出相應的驅動信號，用于控制激光單元投射激光及用于處理光柵編碼器輸入的位置信號，所述驅動器用于接受控制器送入的驅動信號并根據(jù)驅動信號驅動直線電機沿長行程固定軌道作往復運動，所述直線電機進一步包括一直線電機初級及一固定在支撐平臺上的直線電機次級，所述長行程固定導軌平行地固定在直線電機次級的兩側，運動導軌分別架設在長行程固定導軌的上方，且運動導軌的頂端與測試承載平臺的下部相互固定以使測試承載平臺可在直線電機次級的上方運動，所述測試承載平臺的下部與所述直線電機初級的上部相互固定連接以使直線電機初級可帶動測試承載平臺做線性的往復運動，所述受測振動監(jiān)測儀器或傳感器固定在測試承載平臺，所述激光反饋模塊進一步包括一激光單元及一光柵尺，所述光柵尺裝設在支撐平臺的一外側面上，所述激光單元懸掛在支撐平臺外側用于投射激光在光柵尺上并偵測光柵尺上反映位置狀況的光信號并回饋給控制器。[0006]綜上所述，本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置借助直線電機、激光單元及光柵尺的共同配合而可對受測振動測試儀器或傳感器作振動檢定，此外，本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置不僅可以滿足在低振動頻率范圍內進行，而且可確保振動測試的高精度和長行程的測試要求。

圖I為本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置的模塊示意圖。圖2為本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置的部分結構示意圖。
具體實施方式
為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特征、所達成目的及效果，以下茲例舉實施例并配合附圖詳予說明。請參閱圖I及圖2，本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100用于檢定受測振動監(jiān)測儀器(圖中未示)或傳感器(圖中未示)的測量準確性。該基于直線電機的振動檢定裝置100包括一用戶交互模塊I、一控制器2、一驅動器3、一直線電機4、一支撐平臺5、兩長行程固定軌道6、兩運動導軌7、一測試承載平臺8、一激光反饋模塊9。所述直線電機4進一步包括一直線電機次級41及一直線電機初級42。所述直線電機次級41徑直固定在支撐平臺5長度方向上，且所述長行程固定導軌6平行地安裝在直線電機次級41的兩側。所述兩運動導軌7分別架設在兩長行程固定導軌6的上方，且運動導軌7的頂端與測試承載平臺8的下部相互固定以使測試承載平臺8可在直線電機次級41的上方運動。所述測試承載平臺8的下部與所述直線電機初級42的上部相互固定連接，直線電機初級42可帶動測試承載平臺7沿著所述長行程固定導軌6的長度方向做線性的往復運動。所述激光反饋模塊9進一步包括一激光單元91及一光柵尺92。所述激光單元為一帶反饋電路的激光頭。所述光柵尺92的長度與直線電機次級41的長度相等，且該光柵尺92上設置有多個可反映位置狀況的光信號回饋點。所述激光單元91通過一固定在測試承載平臺8上的懸掛件(圖中未標示)而可懸掛在支撐平臺5的外側。請續(xù)參閱圖I及圖2，所述用戶交互模塊I用于用戶輸入相應的用戶指令并將該用戶指令傳送給所述控制器2，接受所述控制器2輸出的各種數(shù)據(jù)信息并將該若干數(shù)據(jù)信息交互化地傳達給用戶。所述控制器2 (—)用于處理用戶交互模塊I送入的用戶指令并根據(jù)用戶指令控制驅動器3輸出相應的驅動信號，(二)用于控制激光單元91投射激光及(三)用于處理激光反饋模塊9輸入的帶位置反饋信息的光信號。所述控制器2的輸入端分別與用戶交互模塊I的輸出端及激光單元91的輸出端相互連接，控制器2的輸出端分別與激光單元61的輸入端及驅動器3的輸入端相連接。所述驅動器3用于處理控制器2送入的驅動信號并根據(jù)驅動信號驅動直線電機運動4。所述驅動器3的輸出端與直線電機4的輸入端相互連接。所述直線電機4，由驅動器3送出的驅動信號的驅動而可帶動測試承載平臺8沿長行程固定軌道6的長度方向作線性的往復運動。具體地，直線電機4在驅動信號驅動下，所述直線電機初級42帶動測試承載平臺8沿長行程固定軌道6長度方向上做線性的往復運動，于此同時，懸掛在測試承載平臺8外側的激光單元91也隨測試承載平臺8沿長行程固定軌道6的長度方向作線性的往復運動。振動檢定時，所述受測振動監(jiān)測儀器或傳感器固定在測試承載平臺8。所述激光反饋模塊9的光柵尺92裝設在支撐平臺5的一外側面上，且正對激光單元91。所述激光反饋模塊9的激光單元91懸掛在測試承載平臺8的外側，用于偵測光柵尺92上的位置信號并發(fā)送至控制器2。在本具體實施例中，激光單元91隨著測試承載平臺8沿長行程固定軌道6的長度方向作線性的往復運動。所述激光單元91可收集處理光柵尺92反饋的對應直線電機初級42在長行程固定軌道8上的具有位置信息的光信號，所述控制器2通過PID控制策略來消除本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100運 行過程中存在的誤差。具體的，控制器2將獲得的位置信號結合給定量進行處理并進一步作出下一時刻的給定量并發(fā)送給驅動器3，以便隨時調節(jié)本實用新型基于直線電機的振動檢定裝置100運行的穩(wěn)定性和精確性。待基于直線電機的振動檢定裝置100運行穩(wěn)定并采集分析相應的振動數(shù)據(jù)信息后，通過對比基于直線電機的振動檢定裝置100的振動數(shù)據(jù)和受檢設備的示值數(shù)據(jù)而可得出檢定結果。本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100所應用的一種振動檢定方法200的具體工作步驟如下步驟I :將受測振動監(jiān)測儀器或傳感器固定在測試承載平臺8并使受測振動監(jiān)測儀器或傳感器處于可測試狀態(tài)；步驟2 :啟動基于直線電機的振動檢定裝置100并通過PID控制策略調整本實用新型基于直線電機的振動檢定裝置100運行至可準確檢定受測振動監(jiān)測儀器或傳感器的狀態(tài)；步驟3 :用戶通過基于直線電機的振動檢定裝置100讀出規(guī)定時刻基于直線電機的振動檢定裝置100輸出的振動檢定數(shù)據(jù)；步驟4 :用戶通過受測振動監(jiān)測儀器或傳感器讀出同一規(guī)定時刻受測振動監(jiān)測儀器或傳感器輸出的振動測試數(shù)據(jù)；步驟5 :比較振動檢定數(shù)據(jù)和振動測試數(shù)據(jù)，得出振動檢定結果。本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100的大致工作原理如下首先，本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100調整自身的運行狀態(tài)穩(wěn)定性、運行精度以保證振動檢定的測試準確性用戶通過用戶交互模塊I將用戶給定振動參數(shù)(本優(yōu)選具體實施例中，用戶給定振動參數(shù)主要指加速度、行程、頻率三方面的振動參數(shù))輸入所述控制器2，所述控制器2根據(jù)送入的用戶給定振動參數(shù)控制所述驅動器3送出相應的驅動信號給所述直線電機4并驅動直線電機4帶動裝設在測試承載平臺8上的受測振動監(jiān)測儀器或傳感器作線性往復運動，控制器2控制激光單元91采集光柵尺92反射前后的光信號并將該光信號反映的位置信號處理輸出成計數(shù)脈沖后送給控制器2。具體的，激光單元91往復運動過程中位置的變化可引起激光單元91投射在該光柵尺92上的激光反射前后存在差異，即所述激光單元91的運動引起所述激光單元91送入光柵尺92的激光和經(jīng)光柵尺62反射后送出的激光之間存在差異。激光單元91根據(jù)反射前后的光信號差異處理并輸出相應的計數(shù)脈沖信號給控制器2?？刂破?的PID接收計數(shù)脈沖信號并結合給定量進行處理，同時，給出下一時刻的給定量并發(fā)送給驅動器3，該驅動器3將相應的計數(shù)脈沖轉換成速度和位移信號并驅動直線電機4做相應的運動。待用戶交互模塊I反映的振動檢定數(shù)據(jù)符合振動檢定規(guī)程的要求后可進行相應的振動檢定?；谥本€電機的振動檢定裝置100通過上述動作可完成對自身的運行狀態(tài)穩(wěn)定性、運行精度的調整。其次，振動檢定數(shù)據(jù)的采集控制器2控制激光單元91采集光柵尺92反映的基于直線電機的振動檢定裝置100自身的振動檢定數(shù)據(jù)并將振動檢定數(shù)據(jù)通過用戶交互模塊I輸出給用戶(所述振動檢定數(shù)據(jù)以振動加速度和振動波形的形式反映出來)；受測振動監(jiān)測儀器或傳感器也同時將反映振動監(jiān)測儀器和傳感器測得的反映基于直線電機的振動檢定裝置100的振動測試數(shù)據(jù)(所述振動測試數(shù)據(jù)以振動加速度和振動波形的形式反映出來)。最后，比較，得出檢定結果。用戶根據(jù)反饋的振動數(shù)據(jù)來判斷由受測振動監(jiān)測儀器或者傳感器自身所送出的振動測試數(shù)據(jù)與本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100所反映的振動檢定數(shù)據(jù)是否相同或在允許的振動檢定規(guī)程的誤差范圍內，用戶根據(jù)上述比較結果而可得出受測振動監(jiān)測儀器或者傳感器是否合格。 具體的，如果用戶通過所述用戶交互模塊I輸出的振動波形和振動加速度與受測振動監(jiān)測儀器或傳感器測得的反映基于直線電機的振動檢定裝置100的振動波形和振動加速度之間的誤差超過了振動校準裝置的檢定規(guī)程的誤差范圍的，則判定該受測振動監(jiān)測儀器或傳感器不合格，且需要的校準或返工。如果用戶根據(jù)反饋的相互比較的振動數(shù)據(jù)判斷受測振動監(jiān)測儀器或傳感器在允許的誤差范圍內，則受測振動監(jiān)測儀器或傳感器合格。本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100，因利用直線電機4和光柵編碼器9對振動測試儀器或者傳感器進行振動檢定，且測試長度大致與直線電機次級41相等的光柵尺92上可設置更多的反映位置狀況的光信號回饋點，故可得更多的反映位置狀況的脈沖信號，使本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100具有高精度的位置反饋能力；另外，因直線電機4本身結構可確保基于直線電機的振動檢定裝置100在作線性往復運動過程中具有更長的行程，故，不僅使本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100可對行程較長的振動進行相應的檢定，而且可以保證檢定加速度一定的情況下，一種基于直線電機的振動檢定裝置100在更低的頻率范圍內進行。在較佳實施例中檢定頻率最低可低至 0. 005HZ。 綜上所述，本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100借助直線電機4、激光單元61及光柵尺62的共同配合而可對振動測試儀器或傳感器作振動檢定，此外，本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100不僅可以滿足在低振動頻率范圍內進行，而且可確保測試的高精度和長行程的測試要求。以上所述的技術方案僅為本實用新型一種基于直線電機的振動檢定裝置100的較佳實施例，任何在本實用新型基于直線電機的振動檢定裝置100基礎上所作的等效變換或替換都包含在本專利的權利要求的范圍之內。
權利要求1.一種基于直線電機的振動檢定裝置用于檢定振動監(jiān)測儀器或傳感器的測量準確性，其特征在于 該基于直線電機的振動檢定裝置包括一用戶交互模塊、一控制器、一驅動器、一直線電機、一支撐平臺、兩長行程固定軌道、兩運動導軌、一測試承載平臺及一激光反饋模塊； 所述用戶交互模塊用于用戶輸入相應的用戶指令并將該用戶指令傳送給所述控制器及接受所述控制器輸出的各種數(shù)據(jù)信息并將該若干數(shù)據(jù)信息交互化地傳達給用戶； 所述控制器用于處理用戶交互模塊送入的用戶指令并根據(jù)用戶指令控制驅動器輸出相應的驅動信號，用于控制激光單元投射激光及用于處理光柵編碼器輸入的位置信號； 所述驅動器用于接受控制器送入的驅動信號并根據(jù)驅動信號驅動直線電機沿長行程固定軌道作往復運動； 所述直線電機進一步包括一直線電機初級及一固定在支撐平臺上的直線電機次級，所述長行程固定導軌平行地固定在直線電機次級的兩側，運動導軌分別架設在長行程固定導軌的上方，且運動導軌的頂端與測試承載平臺的下部相互固定以使測試承載平臺可在直線電機次級的上方運動，所述測試承載平臺的下部與所述直線電機初級的上部相互固定連接以使直線電機初級可帶動測試承載平臺做線性的往復運動； 所述激光反饋模塊進一步包括一激光單元及一光柵尺，所述光柵尺裝設在支撐平臺的一外側面上，所述激光單元懸掛在支撐平臺外側用于投射激光在光柵尺上并偵測光柵尺上反映位置狀況的光信號并回饋給控制器； 振動檢定時，所述受測振動監(jiān)測儀器或傳感器固定在測試承載平臺。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于激光單元通過一固定在測試承載平臺上的懸掛件而可懸掛在支撐平臺的外側。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于光柵尺正對激光單元。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于所述光柵尺的長度與直線電機次級的長度相等。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于光柵尺上設置有多個可反映位置狀況的光信號回饋點。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于直線電機次級徑直固定在支撐平臺長度方向上。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于所述控制器的輸入端分別與用戶交互模塊的輸出端及激光單元的輸出端相互連接，控制器的輸出端分別與激光單元的輸入端及驅動器的輸入端相連接。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于驅動器的輸出端與直線電機的輸入端相互連接。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種基于直線電機的振動檢定裝置，其特征在于所述激光單元為一帶反饋電路的激光頭。
專利摘要本實用新型公開了一種用于檢定低頻振動監(jiān)測儀器或傳感器的測量準確性的基于直線電機的振動檢定裝置，該基于直線電機的振動檢定裝置包括一用戶交互模塊、一控制器、一驅動器、一直線電機、一支撐平臺、兩長行程固定軌道、兩運動導軌、一測試承載平臺及一激光反饋模塊。本實用新型基于直線電機的振動檢定裝置借助直線電機、激光單元及光柵尺的共同配合而可對受測振動監(jiān)測儀器或傳感器作振動檢定，此外，本實用新型基于直線電機的振動檢定裝置不僅可以滿足在低振動頻率范圍內進行，而且可確保振動測試的高精度和長行程的測試要求。
文檔編號G01H17/00GK202471239SQ20122003622
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權日2012年2月6日
發(fā)明者李泳林 申請人:成都阜特科技有限公司