低频振动传感器校验系统及校验方法技术方案

本发明专利技术公开了低频振动传感器校验系统及校验方法，属于结构振动测试技术领域。该校验设备包括：悬挂架、弹簧、位移检测设备和数据处理中心，弹簧的一端与悬挂架连接，另一端为自由端，振动传感器与传感器连接器连接，位移检测设备设置在悬挂架的一侧，弹簧的自由端位移范围位于位移检测设备的检测区域内，数据处理中心与振动传感器和信号采集器电连接。本发明专利技术使用施工现场常用的悬挂架、弹簧、位移检测设备和数据处理中心，将施工现场常用的设备组合起来，设备简单高效，能够在施工现场快速的校验振动传感器的性能，并使用位移检测设备检测弹簧振动时的位移量来验证振动传感器的性能是否有效。是否有效。是否有效。

【技术实现步骤摘要】
低频振动传感器校验系统及校验方法


[0001]本专利技术属于结构振动测试
，具体是低频振动传感器校验系统及校验方法。

技术介绍

[0002]目前大跨度桥梁、高耸建筑物、大跨度渡槽、高拱坝等建筑物需要进行现场振动测试，其结构频率低、振动幅值小，因此需要采用低频高灵敏度的振动速度传感器进行振动测试。
[0003]在运输过程中振动是不可避免的，运输过程中的振动可能会引起传感器的故障，在测试现场准确快速确定振动传感器性能是开展振动试验首要条件。
[0004]现有低频高灵敏度振动传感器的标定需要低频振动台，国内具有低频高灵敏度振动传感器标定能力的单位较少，因此存在现场难以及实现低频振动传感器校验的问题，而低频振动传感器在运输过程中存在受振动导致故障的问题，因此需要提供一种能够避免运输过程中受损伤，并能够在施工现场快速校验低频高灵敏度振动传感器精度的校验方法。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：提供低频振动传感器校验系统及校验方法，以解决现有技术存在的上述问题。
[0006]技术方案：低频振动传感器校验系统，用于校验低频振动传感器的精度。
[0007]该校验设备包括：悬挂架。
[0008]弹簧，一端与悬挂架连接，另一端为自由端。
[0009]传感器连接器，与弹簧和低频振动传感器连接。
[0010]位移检测设备，设置在悬挂架的一侧，弹簧的自由端位移范围位于位移检测设备的检测区域内。
[0011]数据处理中心，与振动传感器和信号采集器电连接。
[0012]振动传感器检测弹簧的振动数据，并作为传感器信号发送至数据处理中心，位移检测设备检测弹簧振动时的位移量，并作为测试信号发送至数据处理中心，数据处理中心对传感器信号和测试信号进行分析，判断振动传感器的精度是否有效。
[0013]在进一步的实施例中，所述位移检测设备是激光位移传感器或视觉设备。
[0014]在进一步的实施例中，所述数据处理中心是计算机或智能移动设备。
[0015]在进一步的实施例中，校验设备还包括：定位组件，一端与悬挂架或地面连接，另一端与弹簧的自由端和/或传感器连接器连接。
[0016]当弹簧的自由端位移至预定位置时，弹簧的轴线与振动传感器所受重力方向平行配合，通过定位组件对弹簧的自由端进行定位，能够保证定位组件与弹簧的自由端或振动传感器连接时，弹簧的轴线与振动传感器所受重力方向平行配合，进而保证了位移检测设备检测到的位移距离与振动传感器检测到的振动幅度，提高了检测精度。
[0017]在进一步的实施例中，所述定位组件是电磁铁启振器。
[0018]所述电磁铁启振器包括：电磁铁，与悬挂架或地面连接。
[0019]金属件，与弹簧的自由端或传感器连接器连接。
[0020]所述电磁铁与金属件磁性连接。
[0021]或包括：两个磁性连接的电磁铁，一个电磁铁与悬挂架或地面连接，另一个电磁铁与弹簧的自由端或传感器连接器连接。
[0022]在进一步的实施例中，所述定位组件包括：定位绳索，一端与悬挂架或地面连接，另一端与弹簧的自由端或传感器连接器连接。
[0023]在进一步的实施例中，校验设备还包括：水平仪，与弹簧的自由端或振动传感器连接。
[0024]当弹簧的自由端位移至预定位置时，通过水平仪检测弹簧的轴线角度。
[0025]在进一步的实施例中，校验设备还包括：配重砝码架，与传感器连接器。
[0026]配重组，包括至少有两个的配重块，至少一个配重块与配重砝码架连接。
[0027]所述数据处理中心记录不同重量的配重组与弹簧的自由端连接时，弹簧的伸长量，根据弹簧的伸长量计算并记录弹簧的初始高度和刚度。
[0028]不同重量的配重组与弹簧的自由端连接时，所述位移检测设备检测弹簧振动时的位移量，并作为基准信号发送至数据处理中心，通过弹簧悬挂配重块，测试悬挂不同砝码时弹簧的伸长量计算弹簧刚度，并使用移检测器检测弹簧振动时的位移量，并作为基准信号发送至数据处理中心，数据处理中心记录弹簧的初始高度和刚度，能够在振动传感器校验完毕后出现测试设备丢失的问题时，在事后复现检测过程及验证检测结果。
[0029]在进一步的实施例中，基于低频振动传感器校验系统的校验方法包括：S1. 将弹簧的悬挂在预定位置，振动传感器与弹簧的自由端连接。
[0030]S2. 拉动弹簧的自由端至预定位置，然后松开使弹簧的弹性形变，使用弹簧的弹性形变带动振动传感器做往复位移，振动传感器检测弹簧的振动，并将传感器信号发送至数据处理中心。
[0031]S3. 位移检测设备采集弹簧的位移数据作为测试信号，并将测试信号发送至数据处理中心。
[0032]S4. 数据处理中心将传感器信号和测试信号进行分析，比较其幅值和频率，分析响应误差，判断振动传感器的精度是否有效。
[0033]在进一步的实施例中，校验方法还包括：S5. 使用不同刚度的弹簧进行振动传感器的校验。
[0034]或S6. 使用至少两个弹簧进行串联连接或并联连接进行振动传感器的校验。
[0035]或S7. 增加或减少配重块进行振动传感器的校验。
[0036]低频振动传感器校验系统的调校方法包括上述实施例中的校验方法。
[0037]当振动传感器的校验结果是精度无效时，根据校验结果对振动传感器的控制参数进行调校，然后再次进行校验，直到校验结果是精度有效。
[0038]有益效果：本专利技术公开了低频振动传感器校验系统及校验方法，该校验设备通过
在施工现场使用常见的钢管等施工材料快速的搭建起悬挂架，本申请使用的弹簧、位移检测设备和数据处理中心也是在施工现场常用的施工材料、检测设备以及计算机辅助施工设备，将施工现场常用的设备组合起来，设备简单高效，能够在施工现场快速的校验振动传感器的性能，并使用位移检测设备检测弹簧振动时的位移量来验证振动传感器的性能是否有效，能够避免精密仪器在运输过程中振动受损后，继续在工程中应用造成错误检测结果的问题。
附图说明
[0039]图1是本专利技术的单弹簧及使用定位绳索的结构简图。
[0040]图2是本专利技术的多弹簧及使用电磁铁的结构简图。
[0041]图3是本专利技术的多弹簧及使用配重块的结构简图。
[0042]图4是本专利技术校验数据曲线图。
[0043]图1至图4所示附图标记为：振动传感器1、悬挂架2、弹簧3、位移检测设备4、定位组件5、配重块6、水平仪7。
具体实施方式
[0044]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0045]本专利技术是用于大跨度桥梁、高耸建筑物、大跨度渡槽、高拱坝等建筑物现场振动测试时，对低频振动传感器校验的校验设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低频振动传感器校验系统，用于校验低频振动传感器的精度；其特征在于，包括：悬挂架，弹簧，一端与悬挂架连接，另一端为自由端；传感器连接器，与弹簧和低频振动传感器连接；位移检测设备，设置在悬挂架的一侧，弹簧的自由端位移范围位于位移检测设备的检测区域内；数据处理中心，与振动传感器和信号采集器电连接；所述振动传感器检测弹簧的振动数据，并作为传感器信号发送至数据处理中心，所述位移检测设备检测弹簧振动时的位移量，并作为测试信号发送至数据处理中心，所述数据处理中心对传感器信号和测试信号进行分析，判断振动传感器的精度是否有效。2.根据权利要求1所述低频振动传感器校验系统，其特征在于，所述位移检测设备是激光位移传感器或视觉设备；所述数据处理中心是计算机或智能移动设备。3.根据权利要求1所述低频振动传感器校验系统，其特征在于，还包括：定位组件，一端与悬挂架或地面连接，另一端与弹簧的自由端和/或传感器连接器可拆卸连接；当弹簧的自由端位移至预定位置时，弹簧的轴线与振动传感器所受重力方向平行配合。4.根据权利要求3所述低频振动传感器校验系统，其特征在于，所述定位组件是电磁铁启振器，所述电磁铁启振器包括：电磁铁，与悬挂架或地面连接；金属件，与弹簧的自由端或传感器连接器连接；所述电磁铁与金属件磁性连接；或包括：两个磁性连接的电磁铁，一个电磁铁与悬挂架或地面连接，另一个电磁铁与弹簧的自由端或传感器连接器连接。5.根据权利要求3所述低频振动传感器校验系统，其特征在于，所述定位组件包括：定位绳索，一端与悬挂架或地面连接，另一端与弹簧的自由端或传感器连接器可拆卸连接。6.根据权利要求3所述低频振动传感器校验系统，其特征在于，还包括：水平仪，与弹簧的自由端或振动传感器连接；当弹簧的自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓昌，汤雷，蔡新，宋迎俊，顾培英，王建，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：