專利名稱：低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備中的復(fù)合環(huán)境振動試驗設(shè)備，特別涉及低 氣壓和振動復(fù)合試驗設(shè)備中振動臺面的中心位置保持方法以及實現(xiàn)該方法 的裝置。這種方法及裝置可以在復(fù)合試驗進行中自動保持振動臺面始終處于 位移的中心位置，特別是試驗低氣壓處于變化狀態(tài)時，也能使振動臺面始終 處于位移的中心位置。
背景技術(shù)：
電動振動臺是一種模擬振動力學(xué)環(huán)境的試驗設(shè)備。低氣壓試驗箱是一種 模擬低氣壓環(huán)境的試驗設(shè)備。以往由于試驗設(shè)備的限制，對試驗產(chǎn)品(如電 子元器件、儀器等設(shè)備和器件)進行振動模擬試驗和低氣壓模擬試驗通常是 分別進行。分別進行試驗的方法也能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計制造中存在的缺陷，但假 如試件應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，復(fù)合試驗更接近自然環(huán)境，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計 制造中存在的更多問題，這一點已被實踐所證明。
低氣壓和振動復(fù)合試驗是將電動振動臺與低氣壓試驗箱相結(jié)合所從事的 試驗。試驗中電動振動臺的臺面伸入低氣壓試驗箱中，試驗產(chǎn)品裝夾在臺面 上，并處于低氣壓試驗箱內(nèi)，在模擬振動的同時模擬低氣壓環(huán)境。當(dāng)氣壓從 1個大氣壓開始逐漸減小或者從低氣壓逐漸恢復(fù)到1個大氣壓時，就可以模 擬飛機和航天器的升空或降落所處的低氣壓和振動復(fù)合力學(xué)環(huán)境。
如圖l所示，由于現(xiàn)有電動振動臺的臺面2固定連接動圈3(驅(qū)動線圈)， 試驗產(chǎn)品、臺面2和動圈3的重量由動圈3下方安裝的橡膠氣嚢式空氣彈簧 13支撐，而且臺體l內(nèi)部與大氣連通。在低氣壓和振動復(fù)合試驗中，由于低 氣壓試驗箱內(nèi)的氣壓在<1個大氣壓范圍變化，因此試驗產(chǎn)品、臺面2和動 圈3會在外界空氣壓力作用下向上運動，使振動工作的臺面2垂直方向向上 偏離振動中心位置，導(dǎo)致復(fù)合試驗無法正常進行。為此，如何針對低氣壓試 驗箱內(nèi)的氣壓變化來自動保持電動振動臺臺面2的中心位置是本發(fā)明研究的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持方法及裝置， 其目的是要解決低氣壓試驗箱內(nèi)氣壓變化時，自動保持電動振動臺臺面在垂 直振動方向或水平振動方向上的中心位置問題，使低氣壓和振動復(fù)合試驗得 以正常進行。為達到上述目的，本發(fā)明方法采用的技術(shù)方案是 一種低氣壓和振動復(fù) 合試驗振動臺面中心保持方法，其創(chuàng)新在于
將電動振動臺臺體內(nèi)部空間設(shè)計成一個密封的剛性氣室，臺面在垂直振 動試驗或水平4展動試驗中的4展動中心位置，由位于臺面一端的4氐氣壓試-險箱 氣壓與位于臺面另 一端的剛性氣室氣壓浮動平衡支撐；
將一個氣壓始終高于剛性氣室內(nèi)氣壓的充氣氣源通過一路管道及充氣控 制閥連接到剛性氣室，從而形成一路向剛性氣室進行充氣的充氣氣路；將一 個氣壓始終低于剛性氣室內(nèi)氣壓的抽氣氣源通過兩路管道及抽氣控制閥并 聯(lián)連接到剛性氣室，從而形成兩路對剛性氣室進行抽氣的抽氣氣路，其中一 路為第一抽氣氣路，第一抽氣氣路中的抽氣控制閥為第一抽氣控制閥，另一 路為第二抽氣氣路，第二抽氣氣路中的抽氣控制閥為第二抽氣控制閥；
根據(jù)低氣壓試驗箱的容積大小以及低氣壓試驗箱內(nèi)氣壓的變化速率情 況，將臺面以理論振動中心位置為基準(zhǔn)向低氣壓試-瞼箱方向偏離的距離分為 兩檔控制，第 一檔表示向低氣壓試驗箱方向偏離的距離小于某設(shè)定值情況， 第二檔表示向低氣壓試驗箱方向偏離的距離大于或等于某設(shè)定值情況；
利用 一個臺面中心位置測量裝置來檢測臺面靜態(tài)和動態(tài)偏離理論振動中 心位置的距離和方向，并將測量結(jié)果輸入一個控制器，當(dāng)臺面向剛性氣室方 向偏離時，控制器通過充氣控制閥啟動充氣氣路向剛性氣室充氣，使臺面向 低氣壓試驗箱方向移動，直至臺面移動到理論振動中心位置時停止；當(dāng)臺面 向低氣壓試驗箱方向偏離并且落在所述第 一檔控制范圍時，控制器通過第一 抽氣控制閥啟動第一抽氣氣路對剛性氣室抽氣，使臺面向剛性氣室方向移 動，直至臺面移動到理論振動中心位置時停止；當(dāng)臺面向低氣壓試驗箱方向 偏離并且落在所述第二檔控制范圍時，控制器通過第一抽氣控制閥和第二抽 氣控制閥同時啟動第一抽氣氣路和第二抽氣氣路對剛性氣室抽氣，或者控制 器僅通過第二抽氣控制閥啟動第二抽氣氣路對剛性氣室抽氣，使臺面向剛性 氣室方向移動，直至臺面移動到理論振動中心位置時停止。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、上述方案中，所述"剛性氣室"是指構(gòu)成氣室的密封容器為剛性結(jié)構(gòu)， 理論上沒有彈性變形。而原來電動振動臺的臺面、動圈及試驗產(chǎn)品的重量均 由安裝在動圈下方的橡膠氣嚢式空氣彈簧支撐(見圖1中的空氣彈簧13)。 而空氣彈簧內(nèi)的氣壓相對外界大氣壓是工作于正壓狀態(tài)。在低氣壓和振動復(fù)
合試驗中，由于低氣壓試驗箱內(nèi)的氣壓小于或等于1個大氣壓，因此當(dāng)空氣彈簧內(nèi)的氣壓相對外界大氣壓處于負壓時，使用空氣彈簧的氣嚢收縮起不到 平衡作用，無法保持臺面的中心位置。這就是本方案取消空氣彈簧，而把整 個臺體內(nèi)部空間作為一個剛性氣室原因。這樣才能對臺體內(nèi)的剛性氣室進行 負壓抽氣，起到平衡作用，從而保持振動臺面的中心位置。
2、 上述方案中，所述"低氣壓試驗箱"是一種模擬低氣壓環(huán)境的試驗箱 體，它屬于現(xiàn)有技術(shù)。在低氣壓和振動復(fù)合試驗中，低氣壓試驗箱要與電動 振動臺組合才能進行復(fù)合試驗。低氣壓試驗箱在工作中靜態(tài)氣壓處于1個大 氣壓 真空之間，動態(tài)氣壓有兩種變化趨勢，第一種是氣壓由高向低變化， 第二種是氣壓由低向高變化。這兩種變化都會導(dǎo)致臺面偏離理論振動中心位 置。當(dāng)?shù)蜌鈮涸囼炏鋬?nèi)的氣壓由高向低變化時，臺面向低氣壓試驗箱方向偏 移，反之臺面向剛性氣室方向偏移。
3、 上述方案中，所述"低氣壓和振動復(fù)合試驗"包含兩種情況。第一種
是復(fù)合試驗的振動方向為垂直方向，可稱為"垂直振動復(fù)合試驗"。在垂直 振動復(fù)合試驗中，低氣壓試驗箱位于臺面上方，剛性氣室位于臺面下方，臺 面偏離理論振動中心位置的方向為向上偏離或向下偏離。第二種是復(fù)合試驗 的振動方向為水平方向，可稱為"水平振動復(fù)合試驗"。在水平振動復(fù)合試 驗中，低氣壓試驗箱位于臺面左側(cè)(或右側(cè))，剛性氣室位于臺面右側(cè)(或 左側(cè))，臺面偏離理論振動中心位置的方向為向左側(cè)偏離或向右側(cè)偏離。本 發(fā)明技術(shù)均適用于這兩種情況。
4、 上述方案中，之所以采用第一路抽氣氣路和第二路抽氣氣路這兩路抽 氣氣路對剛性氣室進行抽氣的方法，是因為低氣壓試驗箱處于常壓或氣壓不 太低時，臺面向低氣壓試驗箱方向偏離的距離小(比如偏離的距離不大于 2mm)，只要有一路小口徑的抽氣氣路對剛性氣室進行抽氣即可使臺面保持 在中心位置。如果兩路抽氣氣路同時工作，抽氣量過大，比如在垂直振動復(fù) 合試驗中，兩路同時工作， 一抽氣使臺面過低，再一充氣使臺面過高，就會 造成不斷的充排氣，使臺面處于振蕩狀態(tài)。而在剛性氣室和低氣試驗壓箱的 氣壓較低時，僅用一路小口徑抽氣氣路單位時間抽氣量不夠，臺面長時間不 能到達中心位置，因此采用兩路抽氣氣路同時工作，或者單獨采用一個大口 徑的第二抽氣氣路，能夠縮短抽氣時間，使臺面迅速回到中心位置。
5、 上述方案中，之所以釆用一路充氣氣路是因為臺面在開始振動前的靜 態(tài)下有足夠的時間用來充氣，而且低氣壓試驗箱的最高氣壓為l個大氣壓， 在復(fù)合試驗中臺面向下偏離的距離不大，因此只要采用 一路充氣氣路就可以滿足要求，不必采用兩種充氣氣路。
6、上述方案中，所述第二抽氣氣^^中可以采用比例閥來控制抽氣量，實 現(xiàn)該氣路的抽氣量控制。
為達到上述目的，本發(fā)明裝置采用的技術(shù)方案是 一種低氣壓和振動復(fù) 合試驗振動臺面中心保持裝置，其創(chuàng)新在于
在電動振動臺臺體內(nèi)部空間設(shè)計一個密封的剛性氣室，臺面在垂直振動 試驗或水平振動試驗中的振動中心位置，由位于臺面一端的低氣壓試驗箱氣 壓與位于臺面另 一端的剛性氣室氣壓浮動平衡支撐；
有一個氣壓始終高于剛性氣室內(nèi)氣壓的充氣氣源，該充氣氣源通過一路 管道及充氣控制閥連接到剛性氣室，形成一路向剛性氣室進行充氣的充氣氣 路；有一個氣壓始終低于剛性氣室內(nèi)氣壓的抽氣氣源，該抽氣氣源通過兩路 管道及抽氣控制閥并聯(lián)連接到剛性氣室，形成兩路對剛性氣室進行抽氣的抽 氣氣路，其中一路為第一抽氣氣路，第一抽氣氣路中的抽氣控制閥為第一抽 氣控制閥，另一路為第二抽氣氣路，第二抽氣氣路中的抽氣控制閥為第二抽 氣控制閥；
有一個臺面中心位置測量裝置用來檢測臺面靜態(tài)和動態(tài)偏離理論振動中 心位置的距離和方向，該臺面中心位置測量裝置主要由測量傳感器、信號處 理電路和控制器組成，測量傳感器設(shè)在臺面振動中心位置測量點對應(yīng)的電動 振動臺臺體上，測量傳感器的輸出信號與信號處理電路的輸入端連接，信號 處理電路的輸出端與控制器輸入端連接，控制器的輸出端分別與充氣控制 閥、第一抽氣控制閥和第二抽氣控制閥的控制端連接。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、 上述方案中，所述測量傳感器為電渦流傳感器或光電傳感器。當(dāng)測量 傳感器采用電渦流傳感器時，臺面中心位置測量裝置可以參照中國專利ZL 200520074318.0,名稱為《電動振動臺臺面中心靜態(tài)和動態(tài)保持器》，公開號 為CN2819203Y的實用新型專利所公開的內(nèi)容。這里不再重復(fù)描述。
2、 上述方案中，為了便于觀察，可以設(shè)置一個臺面中心位置指示器，該 指示器的輸入端與控制器的輸出端連接，用于指示臺面偏離理論振動中心位 置的距離和方向。因為電動振動臺工作時臺面位于低氣壓試驗箱中，不能直 觀的看出臺面是否處于理論振動中心位置。中心位置指示器可以明確地指示 偏離理論振動中心位置的距離大小和方向。
由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果
1、 本發(fā)明從系統(tǒng)的角度，全面制定了低氣壓和振動復(fù)合試驗時臺面保持
中心位置方案，特別是以下兩點能夠很好的體現(xiàn)本發(fā)明實質(zhì)性特點
(1 )將電動振動臺臺體內(nèi)部空間設(shè)計成一個密封的剛性氣室，臺面在垂 直振動試驗或水平振動試驗中的振動中心位置，由位于臺面一端的低氣壓試 驗箱氣壓與位于臺面另 一端的剛性氣室氣壓浮動平衡支撐；
(2)采用兩路抽氣氣路，并且結(jié)合臺面向低氣壓試驗箱方向偏離的距離 大小選擇不同的抽氣方案來滿足實際抽氣量的需要，因此較好的解決了隨低 氣壓試驗箱氣壓從高到低或從低到高變化以及變化速率所產(chǎn)生的臺面中心 位置動態(tài)偏離的問題。
2、 本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思新穎巧妙，實現(xiàn)方式簡單實用，有效解決了低氣壓和 振動復(fù)合試驗時臺面中心位置變化的實際問題，具有突出的實質(zhì)性特點和顯 著的技術(shù)進步。


附圖1為現(xiàn)有由橡膠空氣彈簧支撐的電動振動臺臺體結(jié)構(gòu)附圖2為本發(fā)明由臺體內(nèi)部的剛性氣室支撐的電動振動臺臺體結(jié)構(gòu)附圖3為本發(fā)明實施例1原理示意附圖4為本發(fā)明實施例1剛性氣室的充抽氣氣路原理附圖5為本發(fā)明實施例2原理示意圖。
以上附圖中1、臺體；2、臺面；3、動圈；4、剛性氣室；5、,茲缸環(huán)； 6、上罩；7、下罩；8、密封防塵膜；9、中心磁極；10、勵-茲線圈；11、 上導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)；12、下導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)；13、空氣彈簧；14、試驗產(chǎn)品；15、低氣壓 試驗箱；16、測量傳感器；17、充氣控制閥；18、第一抽氣控制閥；19、第 二抽氣控制閥；20、水平滑臺；21、滑臺臺面；22、臺座。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例1: 一種在低氣壓和垂直振動復(fù)合試驗中振動臺面的中心位置保持 方法及裝置
如圖2和圖3所示，將電動振動臺臺體1內(nèi)部空間設(shè)計成一個密封的剛 性氣室4,臺面2以及臺面2上的試驗產(chǎn)品14在垂直振動試驗中的振動中心 位置，由位于上方的低氣壓試驗箱15氣壓與位于下方的剛性氣室4氣壓浮 動平衡來支撐。
設(shè)置一個氣壓始終高于剛性氣室4內(nèi)氣壓的充氣氣源(見圖3)。該充氣氣源可以理解為一個充滿壓力空氣的氣室，該氣室的壓力空氣由充氣泵向氣 室充氣形成，也可以理解為一個充氣泵，該充氣泵的出口形成高壓充氣氣源。
該充氣氣源通過一路管道及充氣控制閥17連接到剛性氣室4，從而形成一路 向剛性氣室4進行充氣的充氣氣路。
設(shè)置一個氣壓始終低于剛性氣室4內(nèi)氣壓的抽氣氣源(見圖3)。該抽氣 氣源可以理解為一個低氣壓或真空氣室，該氣室的氣壓由抽氣泵對氣室抽氣 形成，也可以理解為一個抽氣泵，該抽氣泵的出口形成低壓抽氣氣源。該抽 氣氣源通過兩路管道及抽氣控制閥并聯(lián)連接到剛性氣室4,從而形成兩路對 剛性氣室4進行抽氣的抽氣氣路。其中， 一路為第一抽氣氣路，第一抽氣氣 路中的抽氣控制閥為第一抽氣控制閥18,另一路為第二抽氣氣路，第二抽氣 氣if各中的抽氣控制閥為第二抽氣控制閥19。
根據(jù)低氣壓試驗箱15的容積大小以及低氣壓試驗箱內(nèi)氣壓的變化速率情 況，將臺面以理論振動中心位置為基準(zhǔn)向上偏離的距離分為兩檔控制，第一 檔表示向上偏離的距離小于2mm情況，第二檔表示向上偏離的距離大于或 等于2mm情況。
利用 一個臺面中心位置測量裝置來^r測臺面靜態(tài)和動態(tài)偏離中心位置的 距離和方向。該臺面中心位置測量裝置主要由測量傳感器16、信號處理電路 和控制器組成，測量傳感器16采用電渦流傳感器，臺面中心位置測量裝置 可以參照中國專利ZL200520074318.0,名稱為《電動振動臺臺面中心-猙態(tài)和 動態(tài)保持器》，公開號為CN2819203Y的實用新型專利所公開的內(nèi)容。這里 不再重復(fù)描述。電渦流傳感器設(shè)在臺面中心位置測量點對應(yīng)的電動振動臺臺 體l上，電渦流傳感器的輸出信號與信號處理電路的輸入端連接，信號處理 電路的輸出端與控制器輸入端連接，控制器的輸出端分別與充氣控制閥17、 第一抽氣控制閥18和第二抽氣控制閥19的控制端連接。工作中(見圖3), 測量傳感器16和信號處理電路將測量結(jié)果輸入控制器，當(dāng)臺面2向下偏離 中心位置時，控制器通過充氣控制閥17啟動充氣氣^^向剛性氣室4充氣， 使臺面2向上移動，直至臺面2上升到理論振動中心位置時停止；當(dāng)臺面2 向上偏離中心位置并且落在第一檔控制范圍(偏離的距離小于2mm)時，控 制器通過第一抽氣控制閥18啟動第一抽氣氣^各對剛性氣室4抽氣，使臺面2 向下移動，直至臺面2下降到理論振動中心位置時停止；當(dāng)臺面2向上偏離 中心位置并且落在第二檔控制范圍(偏離的距離大于或等于2mm)時，控制 器通過第一抽氣控制閥18和第二抽氣控制閥19同時啟動第一抽氣氣路和第二抽氣氣路對剛性氣室4抽氣，或者控制器僅通過第二抽氣控制閥19啟動 第二抽氣氣路對剛性氣室4抽氣，使臺面2向下移動，直至臺面2下降到理 論振動中心位置時停止。
為了更好的滿足不同抽氣量的需要，上述第一抽氣氣路和第二抽氣氣路 可以采用不同口徑的氣路，其中，第一抽氣氣路采用小口徑氣路，比如口徑 為l/4英寸；第二抽氣氣路采用大口徑氣路，比如口徑為l英寸。為了控制 抽氣量第二抽氣氣路中采用比例閥來實現(xiàn)該氣路的抽氣量控制。
為了便于觀察，可以設(shè)置一個臺面中心位置指示器，該指示器的輸入端 與控制器的輸出端連接，用于指示臺面偏離理論振動中心位置的距離和方 向。因為電動振動臺工作時臺面位于低氣壓試驗箱中，不能直觀的看出臺面 是否處于理論振動中心位置。中心位置指示器可以明確地指示偏離理論振動 中心位置的距離大小和方向。
如圖4所示，在本實施例中，充氣控制閥17為一個兩位三通電磁閥V3, 第一抽氣控制閥18為一個兩位三通電磁閥V2，第二抽氣控制閥19為一個 兩位三通電石茲閥V4。另一個兩位三通電》茲閥VI用于#4居臺面2向上偏離和 向下偏離的情況，在充氣氣路和抽氣氣路之間切換。本實施例采用兩路不同 口徑的氣路對剛性氣室4進行充氣或抽氣，其工作原理如下
1、 低氣壓試驗箱15常壓工作，當(dāng)臺面2較高時，兩位三通電磁閥V1得 到臺面2向上偏離的控制信號，兩位三通電磁閥V1轉(zhuǎn)換，剛性氣室4經(jīng)V1 —V2—節(jié)流閥一向大氣中排氣，使振動臺臺面2回到中心位置。
2、 低氣壓試驗箱15常壓工作，當(dāng)臺面2較低時，兩位三通電磁閥V3得 到臺面2向下偏離的控制信號，兩位三通電磁閥V3轉(zhuǎn)換，充氣氣源經(jīng)空氣 濾清器、兩位三通電^茲閥V3和兩位三通電》茲閥VI,向臺體1的剛性氣室4 充氣，使振動臺臺面回到中心位置。
上述1和2兩種情況下，低氣壓試驗箱15內(nèi)的氣壓為常壓，沒有進入低 氣壓工作狀態(tài)，但這種情況也有實際的意義。因為低氣壓試驗箱通常復(fù)合了 溫度和濕度綜合試驗功能，在進行溫度、濕度和振動復(fù)合試驗時，就是上述 1和2的工作狀況。
3、 在進行低氣壓和振動復(fù)合試驗時，當(dāng)臺面2的中心位置向上偏離小于 2mm時，兩位三通電磁閥V2被低氣壓控制信號轉(zhuǎn)換，兩位三通電》茲閥VI 轉(zhuǎn)換，抽氣氣源經(jīng)過兩位三通電》茲閥V2和兩位三通電》茲閥VI對剛性氣室4 進行抽氣。4、在進行低氣壓和振動復(fù)合試驗時，當(dāng)臺面2的中心位置向上偏離大于 或等于2mm時，小口徑氣路已不能迅速抽出剛性氣室4中的氣體，達到平 tf的目的。此時，兩位三通電石茲閥V4轉(zhuǎn)換，大口徑氣^各打開。剛性氣室4 由兩路抽氣氣路同時工作共同完成抽氣任務(wù)，使振動臺臺面2迅速回到設(shè)定 的中心位置。
實施例2: —種在低氣壓和水平振動復(fù)合試驗中振動臺面的中心位置保持 方法及裝置
如圖5所示，與實施例1的不同之處在于第一點，水平振動試驗需要 增加水平滑臺20，水平滑臺20由滑臺臺面21和臺座22兩部分在水平方向 滑動連接構(gòu)成(為現(xiàn)有技術(shù))。第二點，將電動振動臺的臺體1翻轉(zhuǎn)90度， 然后將電動振動臺臺體1上的臺面2與水平滑臺20的滑臺臺面21連接，用 電動振動臺來驅(qū)動滑臺臺面21在水平方向從事振動試驗。第三點，試驗產(chǎn) 品14安裝在水平滑臺20的滑臺臺面21上，并位于低氣壓試驗箱15內(nèi)，低 氣壓試驗箱15與電動振動臺臺體1中的剛性氣室4處于水平方向上。在水 平振動復(fù)合試驗中，低氣壓試驗箱15位于臺面2左側(cè)，剛性氣室4位于臺 面2右側(cè)，臺面2偏離理論振動中心位置的方向為向左側(cè)偏離或向右側(cè)偏離。 其它內(nèi)容與實施例l基本相同，這里不再重復(fù)描述。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項 技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保 護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的寸呆護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持方法，其特征在于將電動振動臺臺體(1)內(nèi)部空間設(shè)計成一個密封的剛性氣室(4)，臺面(2)在垂直振動試驗或水平振動試驗中的振動中心位置，由位于臺面(2)一端的低氣壓試驗箱(15)氣壓與位于臺面(2)另一端的剛性氣室(4)氣壓浮動平衡支撐；將一個氣壓始終高于剛性氣室(4)內(nèi)氣壓的充氣氣源通過一路管道及充氣控制閥(17)連接到剛性氣室(4)，從而形成一路向剛性氣室(4)進行充氣的充氣氣路；將一個氣壓始終低于剛性氣室(4)內(nèi)氣壓的抽氣氣源通過兩路管道及抽氣控制閥并聯(lián)連接到剛性氣室(4)，從而形成兩路對剛性氣室(4)進行抽氣的抽氣氣路，其中一路為第一抽氣氣路，第一抽氣氣路中的抽氣控制閥為第一抽氣控制閥(18)，另一路為第二抽氣氣路，第二抽氣氣路中的抽氣控制閥為第二抽氣控制閥(19)；根據(jù)低氣壓試驗箱(15)的容積大小以及低氣壓試驗箱(15)內(nèi)氣壓的變化速率情況，將臺面(2)以理論振動中心位置為基準(zhǔn)向低氣壓試驗箱(15)方向偏離的距離分為兩檔控制，第一檔表示向低氣壓試驗箱(15)方向偏離的距離小于某設(shè)定值情況，第二檔表示向低氣壓試驗箱(15)方向偏離的距離大于或等于某設(shè)定值情況；利用一個臺面中心位置測量裝置來檢測臺面(2)靜態(tài)和動態(tài)偏離理論振動中心位置的距離和方向，并將測量結(jié)果輸入一個控制器，當(dāng)臺面(2)向剛性氣室(4)方向偏離時，控制器通過充氣控制閥(17)啟動充氣氣路向剛性氣室(4)充氣，使臺面(2)向低氣壓試驗箱(15)方向移動，直至臺面(2)移動到理論振動中心位置時停止；當(dāng)臺面(2)向低氣壓試驗箱(15)方向偏離并且落在所述第一檔控制范圍時，控制器通過第一抽氣控制閥(18)啟動第一抽氣氣路對剛性氣室(4)抽氣，使臺面(2)向剛性氣室(4)方向移動，直至臺面(2)移動到理論振動中心位置時停止；當(dāng)臺面(2)向低氣壓試驗箱(15)方向偏離并且落在所述第二檔控制范圍時，控制器通過第一抽氣控制閥(18)和第二抽氣控制閥(19)同時啟動第一抽氣氣路和第二抽氣氣路對剛性氣室(4)抽氣，或者控制器僅通過第二抽氣控制閥(19)啟動第二抽氣氣路對剛性氣室(4)抽氣，使臺面(2)向剛性氣室(4)方向移動，直至臺面(2)移動到理論振動中心位置時停止。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持方法， 其特征在于所述第二抽氣氣^^中采用比例閥來控制抽氣量，實現(xiàn)該氣路的抽氣量控制。
3、 一種低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持裝置，其特征在于 在電動振動臺臺體(l)內(nèi)部空間設(shè)計一個密封的剛性氣室(4),臺面(2)在垂直振動試驗或水平振動試驗中的振動中心位置，由位于臺面(2) —端的 低氣壓試驗箱(15)氣壓與位于臺面(2)另一端的剛性氣室(4)氣壓浮動平 衡支撐；有一個氣壓始終高于剛性氣室(4)內(nèi)氣壓的充氣氣源，該充氣氣源通過一 路管道及充氣控制閥(17)連接到剛性氣室(4),形成一路向剛性氣室(4) 進行充氣的充氣氣路；有一個氣壓始終低于剛性氣室(4)內(nèi)氣壓的抽氣氣源， 該抽氣氣源通過兩路管道及抽氣控制閥并聯(lián)連接到剛性氣室(4),形成兩路對 剛性氣室(4)進行抽氣的抽氣氣路，其中一路為第一抽氣氣路，第一抽氣氣 路中的抽氣控制閥為第一抽氣控制閥(18)，另一路為第二抽氣氣路，第二抽 氣氣路中的抽氣控制閥為第二抽氣控制閥(19);有一個臺面中心位置測量裝置用來檢測臺面(2 )靜態(tài)和動態(tài)偏離理論振動 中心位置的距離和方向，該臺面中心位置測量裝置主要由測量傳感器(16)、 信號處理電路和控制器組成，測量傳感器(16)設(shè)在臺面(2)振動中心位置 測量點對應(yīng)的電動振動臺臺體(1)上，測量傳感器(16)的輸出信號與信號 處理電路的輸入端連接，信號處理電路的輸出端與控制器輸入端連接，控制器 的輸出端分別與充氣控制岡(17)、第一抽氣控制閥(18)和第二抽氣控制閥 (19)的控制端連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持裝置， 其特征在于所述測量傳感器(16)為電渦流傳感器或光電傳感器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持裝置， 其特征在于設(shè)有一個臺面中心位置指示器，該指示器的輸入端與控制器的輸 出端連接，用于指示臺面(2)偏離理論振動中心位置的距離和方向。
全文摘要
一種低氣壓和振動復(fù)合試驗振動臺面中心保持方法及裝置，涉及力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明將電動振動臺臺體內(nèi)部空間設(shè)計成一個密封的剛性氣室，臺面在垂直振動試驗或水平振動試驗中的振動中心位置，由位于臺面一端的低氣壓試驗箱氣壓與位于臺面另一端的剛性氣室氣壓浮動平衡支撐。利用一個測量裝置來檢測臺面靜態(tài)和動態(tài)偏離理論振動中心位置的距離和方向，采用一路充氣氣路和兩路抽氣氣路對剛性氣室進行充抽氣使臺面在試驗中保持振動中心位置。本發(fā)明適用于垂直振動復(fù)合試驗和水平振動復(fù)合試驗，在復(fù)合試驗進行中能自動保持振動臺面始終處于振動中心位置，特別是試驗低氣壓處于變化狀態(tài)時，也能使振動臺面始終處于振動中心位置。
文檔編號G01M7/00GK101408473SQ200810136268
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者朱雅俐, 平 李, 武元楨 申請人:蘇州試驗儀器總廠