一种高频标准振动台制造技术

本发明专利技术公开了一种高频标准振动台，包括电控组件、高频标准振动台体、压缩空气气源，其特征在于，所述电控组件包括功率放大器、振动控制仪和电脑(振动控制软件)，所述电脑(振动控制软件)与振动控制仪通讯，所述振动控制仪可按照设定参数以不同形式输出不同的振动波形，如时域、频域，正弦波、方波、随机波等，其输出端与所述功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器可同时独立输出直流电和交流电，分别接入所述高频标准振动台体，所述高频标准振动台体上测得的振动信号传回所述振动控制仪参与控制修正，所述压缩空气气源采用常规低压压缩空气气源，其输出端接入与所述高频标准振动台体。本发明专利技术通过对高频标准振动台体结构及功率放大器进行改进，采用非接触式悬挂和空气轴承导向，解决了传统标准振动台动圈受弹性机械悬挂元器件的影响、加速度谐波失真度和横向振动比超标的问题，同时，本发明专利技术结构简单，操作方便，可靠性高，成本低廉。成本低廉。成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种高频标准振动台


[0001]本专利技术涉及一种用于计量、校准领域的高频标准振动台。

技术介绍

[0002]标准振动台主要应用于各类传感器、测振仪的计量、校准。根据《JJG298
‑
2015标准振动台检定规程》的描述，标准振动台的频率范围是0.1Hz～20kHz，同时，还有磁通密度、信号噪声比、频率求值误差、稳定性、加速度谐波失真度、横向振动比、测量系统电压测量误差等11项技术指标要求，其中，加速度谐波失真度和横向振动比是较难达到的指标。在采用常用的比较法校准时，频率不大于20Hz时加速度谐波失真度不大于10％，频率大于20Hz时加速度谐波失真度不大于5％；频率不大于1kHz时加横向振动比不大于10％，频率大于1kHz时横向振动比不大于30％。由于目前的技术能力限制，要满足《JJG298
‑
2015标准振动台检定规程》的技术指标要求，行业内根据能达到的技术指标，通过分频段满足的方法，将标准振动台分为低频标准振动台、中频标准振动台和高频标准振动台三种。低频标准振动台的工作频率范围是0.1Hz～200Hz、中频标准振动台的工作频率范围是5Hz～5000Hz，高频标准振动台的工作频率范围是20Hz～20kHz。这三种标准振动台在各自工作频率范围内，加速度谐波失真度和横向振动比都能满足《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》的技术指标要求。目前，国内市场上，由中国计量科学研究院研制的低频标准振动台能满足《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》的要求，某些厂商研制的标准振动台只有中频标准振动台能满足《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》的技术指标要求，没有能达到《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》的技术指标要求的高频标准振动台。
[0003]根据标准振动台的结构和工作原理可知，影响标准振动台工作频率范围、加速度谐波失真度和横向振动比指标的因素有运动部件的固有频率、悬挂装置的刚度、导向装置与运动部件的摩擦损耗等。正如《CN211061575U
‑
中频标准振动台》中所述，目前国内生产的标准振动台多采用板弹簧作为横向支撑，此结构的使用频率一般为20Hz
‑
2000Hz；对于5H
‑
20Hz的频段，此结构的谐波失真比较大，特别在5Hz时的谐波失真一般在30％左右；对于＞2000Hz的频段，此结构的横向振动比较大，越到高频，横向振动比越大，有些频段甚至大于100％，而标准要求必须小于30％。《CN211061575U
‑
中频标准振动台》公布的中频标准振动台采用了空气轴承作为横向支撑，有效减小横向振动比，其工作频率上限可达10000Hz，已优于国内常规的5000Hz。但是，由于其悬挂装置依然采用传统的弹性元器件，其加速度谐波失真度和横向振动比在高于10000Hz的频率范围内无法达到《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》要求的小于30％。
[0004]因此，国内计量、检定机构不得不高价采用进口的高频校准台来完善自身的建设能力，以满足各行业发展的需要。
[0005]在当前我国各行业高质量发展及上述背景条件下，急需开发出一套最高工作频率能达到20kHz、且各项指标能满足《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》要求的高频标准振动台。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是要提供一种高频标准振动台，其工作频率能达到20kHz、且各项指标能满足《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》的要求，稳定性较好，可高精度地完成各类传感器、测振仪的检定和校准。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种高频标准振动台，包括电控组件、高频标准振动台体、压缩空气气源。
[0009]所述电控组件包括功率放大器、振动控制仪和电脑(振动控制软件)，所述电脑(振动控制软件)与振动控制仪通讯，所述振动控制仪的输出端与所述功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器可同时独立输出直流电和交流电，分别接入所述高频标准振动台体，所述高频标准振动台体上测得的振动信号传回所述振动控制仪参与控制修正，所述压缩空气气源采用常规低压压缩空气气源，其输出端接入与所述高频标准振动台体。
[0010]所述高频标准振动台体，包括磁路装置、运动装置、导向装置以及限位装置，其特征在于，所述运动装置可同时接入直流电和交流电，利用通电导体在磁场中的效应使所述运动装置悬浮并在一定范围内作往复运动，通过所述导向装置和限位装置共同约束所述运动装置的运动自由度。
[0011]对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施：
[0012]所述磁路装置包括永磁体、磁芯和呈桶状的磁缸。所述磁缸由磁缸筒和磁缸底组成，所述磁缸筒与磁缸底固定连接，所述永磁体设于所述磁缸底上表面的中部，磁芯设于永磁体上方并与所述磁缸同轴，所述磁芯上表面与磁缸筒上表面共面，所述磁芯与磁缸筒之间设有间隙。
[0013]所述运动装置包括动圈骨架、驱动线圈、悬浮线圈、参考传感器，所述动圈骨架由非导磁材料制成，动圈骨架上设有上端面、柱面及及凹槽，所述上端面上设有螺纹孔，用于安装参考传感器和被校传感器；所述柱面与导向装置配合；所述凹槽用于绕制驱动线圈和悬浮线圈，置于磁路装置中。
[0014]所述导向装置包括空气轴承和轴承座，所述轴承座上设置有通孔，用于固定于所述磁缸筒的上表面上，所述轴承座上设置有螺纹孔，用于安装气管接头，所述空气轴承安装在轴承座内，所述空气轴承和轴承座之间设有至少两道密封圈。
[0015]更进一步地：
[0016]所述动圈骨架柱面穿设在所述空气轴承孔处，且动圈骨架柱面与空气轴承之间设有气隙；所述动圈骨架上端面伸出导向装置上端之外。
[0017]所述限位装置包括行程限位和角度限位，用于限制所述运动装置的运动范围，并保护标准台不发生安全事故。可选的，所述行程限位和角度限位选用动圈骨架本体开槽、加装限位块、加装限位环多种形式之一，安装在所述磁路装置、运动装置或导向装置上。
[0018]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
[0019]本专利技术的高频标准振动台，功率放大器可独立同时输出直流电和交流电，分别接入所述高频标准振动台体，高频标准振动台体的运动装置利用电磁力悬浮、空气轴承气隙导向，与固定部件之间没有任何实体结构接触，实现了真正的非接触式、自由状态运动，不会受到悬挂装置的刚度、导向装置的摩擦损耗等固定部件的影响，工作频率范围更广、加速度谐波失真度和横向振动比更低，各项指标能满足《JJG 298
‑
2015标准振动台检定规程》的
要求，稳定性较好，可高精度地完成各类传感器、测振仪的检定和校准。
附图说明
[0020]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频标准振动台，包括电控组件、高频标准振动台体、压缩空气气源，其特征在于，所述电控组件包括功率放大器、振动控制仪和电脑(振动控制软件)，所述电脑(振动控制软件)与振动控制仪通讯，所述振动控制仪可按照设定参数以不同形式输出不同的振动波形，如时域、频域，正弦波、方波、随机波等，其输出端与所述功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器可同时独立输出直流电和交流电，分别接入所述高频标准振动台体，所述高频标准振动台体上测得的振动信号传回所述振动控制仪参与控制修正，所述压缩空气气源采用常规低压压缩空气气源，其输出端接入与所述高频标准振动台体。2.根据权利要求1所述的高频标准振动台，其特征在于，所述高频标准振动台体，包括磁路装置、运动装置、导向装置以及限位装置，其特征在于，所述运动装置可同时接入直流电和交流电，利用通电导体在磁场中的效应使所述运动装置悬浮并在一定范围内作往复运动，通过所述导向装置和限位装置共同约束所述运动装置的运动自由度。3.根据权利要求1和2所述的高频标准振动台，其特征在于，所述高频标准振动台体的磁路装置包括永磁体、磁芯和呈桶状的磁缸，所述磁缸由磁缸筒和磁缸底组成，所述磁缸筒与磁缸底固定连接，所述永磁体设于所述磁缸底上表面的中部，磁芯设于永磁体上方并与所述磁缸同轴，所述磁芯上表面与磁缸筒上表面共面，所述磁芯与磁缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晨光，刘志华，柯其利，
申请(专利权)人：苏州笛灵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：