一种压敏漆频响特性测试设备制造技术

动态压敏漆频响特性测试通常使用驻波管作为测试设备。耦合腔是驻波管的关键部件，对于一个耦合腔长度固定的驻波管，无法得到连续频率的数据。本实用新型专利技术使用石英玻璃管最为耦合腔的主体，通过活塞状尾盖在石英玻璃管内滑动，改变耦合腔的长度，从而实现驻波基频可连续变化；在活塞状尾盖中安装半导体制冷片控制温度，实现了样片表面温度从室温以下30℃到室温以上50℃的精确控制；同时实现了360

【技术实现步骤摘要】
一种压敏漆频响特性测试设备


[0001]本技术涉及一种压力传感器性能测试设备，尤其是一种动态压敏漆(动态压力敏感涂料，dynamic pressure sensitive paint)频响特性测试设备。

技术介绍

[0002]当前动态压敏漆频响特性测试通常使用驻波管作为测试设备，即使用驻波管原理产生一个恒定的正弦压力场，通过标准压力传感器测量出压力场的压力——时间波形，与压敏漆的压力——时间进行比对分析，得到压敏漆的频响特性。
[0003]耦合腔是驻波管的关键部件，其长度决定了驻波的基频，对于一个耦合腔长度固定的驻波管来说，只能测得传感器在其基频整数倍的数据，而无法得到连续频率的数据。为得到更多的测试数据，需要改变耦合腔的基频。例如，公告号CN109916504A的中国技术专利公开了“一种幅值和频率可调的具有溯源性的高声压传声器校准器，属于高声压传声器校准领域”，采用“可更换耦合腔在宽频范围内产生均匀的声压”。这种方法需要配置多个耦合腔，效率较低，操作较为繁琐。
[0004]其次，动态压敏漆对温度敏感，因此还需要保证测试样片温度恒定。例如，公告号为CN110146220A的中国技术专利，公开了一种“考虑温度控制与光路布局的正弦式光学压力动态校准舱”，“通过选择PT100温度传感器，加热圈和配套的温度控制仪，实现了动态校准过程中对光学压敏涂料温度的精确控制”。这种采用加热控制温度的方法不能满较低温度需要，比如室温以下。
[0005]另外，压敏漆测试是使用光学敏感器件测量其激发光的强度。当前的通用做法是在驻波管侧面开观察窗。这对光路的布置也有较高的要求。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种驻波基频可连续变化、样片表面温度从室温以下30℃到室温以上50℃、360
°
光学可视的压敏漆频响特性测试设备，解决了基频无法连续变化、温度控制范围小、光路布置要求高的一系列问题。
[0007]为解决上述问题，本技术在传统驻波管的基础上，将一部分耦合腔使用石英圆管代替，使用活塞状驻波管底盖，通过控制底盖在石英玻璃管中的位置来控制基频。设备包括信号发生器、功率放大器、高声压级扬声器、驻波管前段、石英玻璃管、活塞状底盖、电动或液压推杆、固定支架、滑动支架、高精度温度控制器、循环水装置、压力控制单元、安装平台、测试单元、控制软件等。
[0008]各部分的作用及工作原理是：信号发生器、功率放大器、高声压扬声器组成振膜系统，产生正弦压力波，输入到驻波管内；驻波管前段、石英玻璃管、活塞状底盖组成驻波管的耦合腔，在电动或液压推杆推动下，活塞状底盖在石英管中前后移动，实现耦合腔长度的变化，从而改变驻波管的基频；活塞状底盖内嵌入导热体、参考传感器、半导体制冷片、水冷头等，参考传感器用于测量耦合腔的压力信号，作为标准数据及控制反馈信号；半导体制冷
片、水冷头、高精度温度控制器、循环水装置组成温度控制单元，控制活塞状底盖表面温度，从而使测试样片温度恒定在给定值；测试单元包括光学测试器件、数据采集系统、测试样片等，由用户提供；活塞状底盖与测试用的光学测试器件固联，从而保证光学器件与活塞状底盖无相对移动；活塞状底盖与石英玻璃管之间使用密封圈，实现驻波管耦合腔的密封；驻波管前段设计有压力调节孔，通过电磁阀控制驻波管内部的基准压力，或内外压力平衡。驻波管前段、石英玻璃管、活塞状底盖、光学测试器件分别通过固定支架或滑动支架安装在安装平台上。
[0009]设备工作有两种工作模式：调试模式或用户模式、自动模式。调试模式下，控制软件根据用户给定的基本频率，控制信号发生器的输出频率，自动控制调整活塞状底盖的位置，并根据需要前后微调，使波形稳定后，发出信号，用户控制测试单元的设备采集数据，完成一次测试。自动模式下，控制软件自动逐项读取预先给定测试参数，自动控制相关设备进行调整、自动控制测试单元采集数据，直至完成全部测试条目。设备具备动态截止频率自动检测功能，在设备能力范围内(频率范围)，根据用户给定参数(如畸变阈值)自动检测传感器(动态或静态压力传感器、压敏漆等)的动态截止频率。实现的方法是：按一定算法计算出一个频率，自动控制相关设备进行调整、自动控制测试单元采集数据，并对数据进行分析，循环测试，直至找到波形畸变小于且最接近给定阈值的频率，从而获得被测对象的动态截止频率。
[0010]本技术的有益效果是，本专利技术实现了驻波基频可连续变化、样片表面温度从室温以下30℃到室温以上50℃、360
°
光学可视的压敏漆频响特性测试设备，解决了基频无法连续变化、温度控制范围小、光路布置要求高的一系列问题。两种工作模式及动态截止频率自动检测功能的实现，使用户检测工作操作更加简单。
附图说明
[0011]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0012]图1为本技术示意图；
[0013]图2为驻波管的耦合腔安装示意图；
[0014]图中1.光学测试器件，2.设备支架，3.安装平台，4.滑动平台及其驱动装置，5.滑动平台控制器，6.功率放大器，7.信号发生器，8.测试单元，9.高精度温度控制器，10.推杆，11.水冷头，12.半导体制冷器，13.导热体，14.样片，15.石英玻璃管，16.驻波管前段，17.高声压扬声器。
具体实施方式
[0015]【实施例1】
[0016]本实例结构如图1。高声压扬声器(17)、驻波管前段(16)、石英玻璃管(15)通过支架安装在滑动平台及其驱动装置(4)的移动部件上，控制软件通过滑动平台控制器(5)控制滑动平台及其驱动装置(4)的移动部件移动，而内嵌有水冷头(11)、半导体制冷器(12)、导热体(13)等零部件的活塞状底盖通过推杆(10)、设备支架固定在安装平台(3)上，光学测试器件(1)也固定在安装平台(3)上，这使得安装在活塞状底盖内表面的样片(14)与光学测试器件(1)的相对位置始终保持不变；这样便实现了驻波管耦合腔长度的变化，从而改变驻波
管的基频。
[0017]样片(14)使用导热硅脂粘贴在导热体(13)内侧，导热体(13)外侧安装半导体制冷器(12)、半导体制冷器(12)外侧安装水冷头(11)，导热体(13)、半导体制冷器(12)、水冷头(11)之间使用导热硅脂粘贴，并通过推杆(10)压紧，保证传热效率。半导体制冷器的控制通过高精度温度控制器(9)控制，温度的反馈由安装在导热体(13)内部、高精度制冷器配套的高精度温度传感器反馈，从而实现高精度的温度闭环控制。
[0018]石英玻璃管(15)外侧无骨架，实现了360
°
可视。
[0019]【实施例2】
[0020]本案例用于不需要光学测量器件的压力传感器动态特性测试。测试过程中，不需要对温度进行控制。
[0021]本实例结构在图1的基础上，去掉滑动平台及其驱动装置(4)，不使用光学测试器件(1)，样片(13)更换为其他形式的传感器，驻波管前段(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压敏漆频响特性测试设备，其特征在于由光学测试器件(1)、设备支架(2)、安装平台(3)、滑动平台及其驱动装置(4)、滑动平台控制器(5)、功率放大器(6)、信号发生器(7)、测试单元(8)、高精度温度控制器(9)、推杆(10)、水冷头(11)、半导体制冷器(12)、导热体(13)、样片(14)、石英玻璃管(15)、驻波管前段(16)、高声压扬声器(17)组成。2.根据权利要求1所述的一种压敏漆频响特性测试设备，其特征在于使用信号发生器、功率放大器、高声压扬声器产生正弦压力波。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱本华，任晓波，刘春梅，郭治宏，
申请(专利权)人：四川特思廷科技有限公司，
类型：新型
国别省市：