微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)，具體涉及一種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置.
【背景技術(shù)】
[0002]地面仿真技術(shù)在空間飛行器的研制過程中具有重要的意義，氣浮臺(tái)作為全物理仿真的核心設(shè)備，使用過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)就是測(cè)試衛(wèi)星活動(dòng)部件對(duì)星體的影響，從而設(shè)計(jì)相應(yīng)的補(bǔ)償或控制措施，為實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的高精度、高可靠性提供解決方案。
[0003]經(jīng)檢索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?CN201310436859，專利名稱為一種柔性梁末端振動(dòng)特性測(cè)試裝置及測(cè)試方法，由操作平臺(tái)、工作臺(tái)、直線滑臺(tái)、可調(diào)節(jié)支架、柔性梁、末端質(zhì)量體、阻尼可調(diào)節(jié)裝置及其控制系統(tǒng)等組成，能有效測(cè)試梁末端質(zhì)量體的振動(dòng)特性.但是該裝置不適用于氣浮臺(tái)上活動(dòng)部件的測(cè)量。
[0004]中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?CN201210532154，專利名稱為基礎(chǔ)平動(dòng)柔性梁振動(dòng)特性測(cè)試裝置及方法，包括操作平臺(tái)、位移平臺(tái)、固定支架、柔性梁、壓電薄膜傳感器、電荷放大器、信號(hào)分析系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及控制器，能夠研究電驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)平動(dòng)作用下柔性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，以及振動(dòng)對(duì)基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位和穩(wěn)定性的耦合作用，對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及振動(dòng)控制具有指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于以上不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0007]—種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置，包括儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板(I)、六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)、活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)、三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(5)和數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)￠);儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板(I)安裝在氣浮儀表平臺(tái)上，六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)安裝在儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板(I)上，活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)
(3)安裝在六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)上，三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)安裝在活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)上，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(5)安裝在氣浮儀表平臺(tái)上，數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)(6)安裝在氣浮儀表平臺(tái)旁邊的地基上；工作時(shí)，活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)將待測(cè)設(shè)備或單機(jī)固定在六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)上，六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)采集試驗(yàn)件對(duì)平臺(tái)的力/力矩輸出，通過三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)測(cè)量活動(dòng)部件的振動(dòng)及振動(dòng)的傳遞關(guān)系，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)
(5)監(jiān)控活動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)并采集數(shù)據(jù)，將采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)或者離線分析顯示，并通過無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為文件上傳至數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)(6).
[0008]本發(fā)明還具有以下技術(shù)特征:
[0009]1、所述六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)由六分量力傳感器平臺(tái)和電荷放大器組成，
[0010]2、所述三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)由多組三向振動(dòng)傳感器和單向傳感器組成.
[0011]本發(fā)明具有原理簡(jiǎn)單、固有頻率高、便于工程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn).
【附圖說明】
[0012]圖1是三軸氣浮臺(tái)同步舉升及安全保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]—種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置與方法，包括儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板1、六分力測(cè)量系統(tǒng)2、活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)3、三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)5和數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)6 ;儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板I安裝在儀表平臺(tái)上，六分力測(cè)量系統(tǒng)2安裝在儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板I上，活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)3安裝在六分力測(cè)量系統(tǒng)2上，三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)4安裝在活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)3上，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)5安裝在儀表平臺(tái)上，數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)6安裝在儀表平臺(tái)旁邊的地基上；工作時(shí)，活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)3將待測(cè)設(shè)備或單機(jī)固定在六分力測(cè)量系統(tǒng)2上，六分力測(cè)量系統(tǒng)2采集試驗(yàn)件對(duì)平臺(tái)的力/力矩輸出，通過三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)4測(cè)量活動(dòng)部件的振動(dòng)及振動(dòng)的傳遞關(guān)系，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)5監(jiān)控活動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)并采集數(shù)據(jù)，將采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)或者離線分析顯示，并通過無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為文件上傳至數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)6。
[0016]三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)4由多組三向振動(dòng)傳感器和單向傳感器組成，選用不同公司、不同工作原理的多種傳感器，可以適應(yīng)各種不同工況的測(cè)量，增加系統(tǒng)的多樣性以及數(shù)據(jù)的可對(duì)比性，從而可以更準(zhǔn)確，更有針對(duì)性地測(cè)量活動(dòng)部件的振動(dòng)及振動(dòng)的傳遞關(guān)系。單向傳感器(單軸的振動(dòng)傳感器)可以適用于用戶在待測(cè)產(chǎn)品測(cè)試過程中，可以對(duì)產(chǎn)品某個(gè)部位的單個(gè)方向的振動(dòng)重點(diǎn)測(cè)量。加速度傳感器使用專用膠水牢固地貼在產(chǎn)品表面上，在測(cè)試過程中不會(huì)脫落而對(duì)產(chǎn)品造成影響；加速度傳感器的信號(hào)線采用具有彈性和韌性的傳輸線。
[0017]活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)3中的活動(dòng)部件就是待測(cè)設(shè)備或單機(jī)，其轉(zhuǎn)接系統(tǒng)就是待測(cè)設(shè)備或單機(jī)的夾具，該夾具可以將待測(cè)設(shè)備或單機(jī)固定在夾具安裝面上，夾具的下方整體固定在六分力測(cè)試系統(tǒng)2之上。該夾具的設(shè)計(jì)需要根據(jù)產(chǎn)品的外形和安裝方式專門設(shè)計(jì)，可以根據(jù)客戶所要求的，在一定的頻率范圍傳遞客戶需要測(cè)量的相關(guān)力學(xué)特性.
[0018]六分力測(cè)量系統(tǒng)2負(fù)責(zé)采集試驗(yàn)件對(duì)平臺(tái)的力/力矩輸出，其由一個(gè)六分量力傳感器平臺(tái)和電荷放大器構(gòu)成；其設(shè)計(jì)選型上需要盡量降低系統(tǒng)質(zhì)量，從而提高系統(tǒng)的固有頻率，避免系統(tǒng)對(duì)高頻信號(hào)的“吸收”。同時(shí)，它還是振動(dòng)測(cè)量的驗(yàn)證，在振動(dòng)測(cè)量的同時(shí)對(duì)活動(dòng)部件作用在氣浮臺(tái)本體上的作用力/力矩進(jìn)行測(cè)量，為研究活動(dòng)部件模態(tài)提供有效的手段。
[0019]數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)5負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)及監(jiān)控活動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)；可以將采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)或者離線分析顯示，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為文件及上傳至數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)6。
[0020]數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)6可以和數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)5實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊，完成人機(jī)交互，數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)、顯示、回放等功能。
[0021]實(shí)施例2
[0022]三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)具有可同時(shí)測(cè)量活動(dòng)部件不同被測(cè)點(diǎn)的X、y、z方向和某個(gè)方向振動(dòng)幅值的功能。所選傳感器支持IEPE其直接輸出可測(cè)量的電壓信號(hào)，直接送給PXI系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，PXI系統(tǒng)可根據(jù)電壓信號(hào)的大小在軟件上選擇不同的增益獲得更好的測(cè)量效果。多個(gè)振動(dòng)傳感器根據(jù)需要可以粘貼在活動(dòng)部件不同部位上，測(cè)試活動(dòng)部件的振動(dòng)特性傳遞特性，分析薄弱環(huán)節(jié)，為活動(dòng)部件的減振優(yōu)化設(shè)計(jì)提供詳細(xì)數(shù)據(jù)參考。
[0023]實(shí)施例3
[0024]關(guān)于設(shè)備選型，可以采用目前市場(chǎng)上比較成熟的產(chǎn)品。比如，六分力測(cè)量系統(tǒng)可以采用瑞士奇石樂的9255C三分量測(cè)力傳感器，該測(cè)力傳感器采用壓電晶體作為敏感器件，在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)工作狀態(tài)下，該傳感器可以用來(lái)測(cè)量控制力矩陀螺工作時(shí)在三個(gè)相互垂直方向的作用力和力矩，包括六個(gè)分量.
[0025]三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中的震動(dòng)傳感器可以選用瑞士奇石樂(KISTLER)和美國(guó)PCB公司的三向/單向振動(dòng)傳感器。比如，奇石樂8688A50T，奇石樂8688A5T，PCB公司的356-B18等傳感器。
[0026]實(shí)施例4
[0027]本裝置工作具體步驟如下:
[0028]1、將待測(cè)設(shè)備或單機(jī)通過活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)固定在六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)上；將三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)安裝在活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)上；
[0029]2、給系統(tǒng)通電、通氣；
[0030]3、系統(tǒng)開始運(yùn)行后，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(5)監(jiān)控活動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)并采集數(shù)據(jù)，將采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)或者離線分析顯示，并通過無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為文件上傳至數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)(6)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置，包括儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板(I)、六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)、活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)、三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(5)和數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)￠);其特征在于，儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板(I)安裝在氣浮儀表平臺(tái)上，六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)安裝在儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板(I)上，活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)安裝在六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)上，三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)安裝在活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)上，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(5)安裝在氣浮儀表平臺(tái)上，數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)(6)安裝在氣浮儀表平臺(tái)旁邊的地基上；工作時(shí)，活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)(3)將待測(cè)設(shè)備或單機(jī)固定在六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)上，六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)采集試驗(yàn)件對(duì)平臺(tái)的力/力矩輸出，通過三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)測(cè)量活動(dòng)部件的振動(dòng)及振動(dòng)的傳遞關(guān)系，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(5)監(jiān)控活動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)并采集數(shù)據(jù)，將采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)或者離線分析顯示，并通過無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為文件上傳至數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置，其特征在于，所述六分力測(cè)量系統(tǒng)(2)由六分量力傳感器平臺(tái)和電荷放大器組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置，其特征在于，所述三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(4)由多組三向振動(dòng)傳感器和單向傳感器組成。
【專利摘要】一種微干擾力矩模擬系統(tǒng)振動(dòng)特性測(cè)試分析裝置，包括儀表平臺(tái)轉(zhuǎn)接安裝板、六分力測(cè)量系統(tǒng)、活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)、三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)安裝在氣浮儀表平臺(tái)上；活動(dòng)部件及其轉(zhuǎn)接安裝系統(tǒng)將待測(cè)設(shè)備或單機(jī)固定在六分力測(cè)量系統(tǒng)上，六分力測(cè)量系統(tǒng)采集試驗(yàn)件對(duì)平臺(tái)的力/力矩輸出，通過三向振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量活動(dòng)部件的振動(dòng)及振動(dòng)的傳遞關(guān)系，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)監(jiān)控活動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)并采集數(shù)據(jù)，將采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)或者離線分析顯示，并通過無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為文件上傳至數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明具有原理簡(jiǎn)單、固有頻率高、便于工程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01M7/06
【公開號(hào)】CN105136418
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510579248
【發(fā)明人】馬廣程, 夏紅偉, 王常虹, 馬長(zhǎng)波, 任順清
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日