一种振动传感器的校准和测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了高温振动传感器校准和测量装置以及方法。该装置包括：腔体、振动装置、第一加热模块、待测信号采集模块、绝对法校准用信号模块和/或比较法校准用信号模块、以及处理器，其中，第一加热模块包括具有用于安装待测振动传感器的安装位置的底座、第一加热元件、第一温度传感器和第一温控组件。第一加热元件设置在安装位置的下方，并与待测振动传感器直接接触或通过底座与待测振动传感器间接接触，以用于从待测振动传感器的底部加热待测振动传感器，从而能够较好地模拟待测传感器安装在面热源上的实际工作环境，提高传感器的校准精度。并且，通过引入固体间热传导的传热方式，大大地提高了加热速率和效率。大大地提高了加热速率和效率。大大地提高了加热速率和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种振动传感器的校准和测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及振动计量与测试领域，尤其涉及一种振动传感器，特别是高温振动传感器，的校准和测试装置及方法。

技术介绍

[0002]振动传感器广泛地应用于交通工具、微电子技术、工业制造和航空航天等领域。通过测量机械设备的动力学参数，振动传感器可以获知设备的运行状态，因此在结构健康检测环节中起着重要的作用。在航空航天和太空领域，经常涉及到极端条件，如高温、高压、真空、强辐射等，如何确保传感器在极端环境中也能稳定工作，既是一个巨大的挑战，也是未来传感器的发展趋势。目前市面上比较缺乏校准和测量高温振动传感器的装置，导致高温振动传感器的研发受到了很大的阻碍。
[0003]某些振动传感器的敏感元件在高温下容易出现氧化失效的问题，而现有的高温校准和测量装置多数暴露在空气中，无法校准非真空或非惰性气体封装的传感器。虽然已有少部分装置能够实现在真空中校准高温振动传感器，但它们的加热部分多采用“笼式”结构，热源与传感器不直接接触。这种方式仅通过热辐射传热，导致加热效率不高。“笼式”加热结构的另一个缺点，是仅能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动传感器的校准和测试装置，其特征在于，包括：腔体，用于在其内形成对待测振动传感器进行校准和测试所需的气体或真空环境；振动装置，至少部分设置在所述腔体内，用于为所述待测振动传感器提供振动；第一加热模块，至少部分安装在所述振动装置的位于所述腔体内的部分上，所述第一加热模块包括：底座，其具有用于安装所述待测振动传感器的安装位置；第一加热元件，设置在所述安装位置的下方，并与所述待测振动传感器直接接触或通过所述底座与所述待测振动传感器间接接触，以用于从所述待测振动传感器的底部加热所述待测振动传感器；第一温度传感器，设置在所述安装位置的附近，以用于检测所述待测振动传感器底部附近的温度；和第一温控组件，与所述第一温度传感器和所述第一加热元件相连接，用于根据所述第一温度传感器检测的温度和第一设定温度控制所述第一加热元件的工作；待测信号采集模块，与所述待测振动传感器相连接，用于采集所述待测振动传感器的测试信号；绝对法校准用信号模块，用于为所述待测振动传感器提供绝对法校准用测量信号；和/或，比较法校准用信号模块，用于输出比较法校准用标准信号；以及处理器，分别与所述待测信号采集模块以及所述绝对法校准用信号模块和/或所述比较法校准用信号模块连接，用于显示和处理所述待测振动传感器的测试信号，并基于所述测试信号以及所述测量信号和/或所述标准信号对所述待测振动传感器进行校准。2.根据权利要求1所述的振动传感器的校准和测试装置，其特征在于所述底座包括上下间隔地固定在一起的第一底座和第二底座，所述第一底座的上表面设置有所述安装位置，所述第一加热元件为面热源并贴设于所述第一底座的下表面；并且所述第一加热模块还包括：隔热层，设置于所述第一加热元件下方，以与所述第一加热元件一起夹设于所述第一底座和所述第二底座之间。3.根据权利要求2所述的振动传感器的校准和测试装置，其特征在于所述振动装置包括：信号发生器，用于产生振动信号；功率放大器，与所述信号发生器连接，用于对来自所述信号发生器的信号进行放大；以及振动台，设置在所述腔体内并与所述功率放大器连接，以基于放大的所述信号进行振动，其中，所述第二底座以与所述振动台的台面无间隔或间隔指定距离的方式安装到所述振动台上；所述绝对法校准用信号模块包括：激光测振仪，设置于所述腔体内并与所述待测信号采集模块相连接，用于向所述待测振动传感器的表面投射测量光束，并向所述待测信号采集模块输出所述测量信号；或者激光测振仪，设置于所述腔体外并与所述待测信号采集模块相连接，用于产生测量光束，并向所述待测信号采集模块输出所述测量信号；以及光学窗口，用于将所述激光测振仪
的测量光束聚焦到所述待测振动传感器的表面；所述比较法校准用信号模块包括：标准振动传感器，安装于所述振动台的内部；以及标准信号采集模块，与所述标准振动传感器和所述处理器相连接，用于采集所述标准振动传感器输出的标准信号。4.根据权利要求1所述的振动传感器的校准和测试装置，其特征在于，还包括第二加热模块，至少部分设置在所述腔体内且位于所述底座上方，其包括：保温笼，设置于所述腔体内，用于保持所述保温笼内部空间的温度；第二加热元件，位于所述保温笼的内部空间中；可伸缩固定杆，与所述保温笼连接，用于沿所述保温笼的中心与所述待测振动传感器的中心之间的相对方向调节所述保温笼和所述第二加热元件，以调节它们与所述待测振动传感器之间在所述相对方向上的距离；第二温度传感器，位于所述保温笼的内部空间中，用于检测所述保温笼内部的温度；以及第二温控组件，与所述第二温度传感器和所述第二加热元件相连接，用于根据所述第二温度传感器检测的温度和第二设定温度控制所述第二加热元件的工作；其中，在所述校准和测试装置包括所述绝对法校准用信号模块且所述绝对法校准用信号模块包括激光测振仪的情况下，所述第二加热模块与所述安装位置对应的部位设置有开孔，用于允许所述激光测振仪发出的测量光束入射到所述待测振动传感器的表面。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的振动传感器的校准和测试装置，其特征在于，还包括：可移动温度传感器，可移动地设置在所述腔体内，用于测量所述腔体内部的温度场；和/或真空泵组，与所述腔体连接，用于抽取所述腔体内的气体以控制所述腔体内的气体压强或真空度；和/或进气口，设置在所述腔体的壁上，用于向所述腔体内通入不同种类或组分的气体以获得所需的气体环境；和/或气压表，设置于所述腔体，用于测量所述腔体内的气体压强。6.根据权利要求3所述的振动传感器的校准和测试装置，其特征在于所述待测信号采集模块包括与所述待测振动传感器连接的第一适配电路，和分别与所述第一适配电路和所述处理器连接的第一数据采集单元；所述标准信号采集模块包括与所述标准振动传感器连接的第二适配电路，和分别与所述第二适配电路和所述处理器连接的第二数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子波，周维亚，肖卓建，王艳春，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：