專利名稱：基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺。
背景技術(shù)：
多維測振傳感器廣泛應(yīng)用于地震監(jiān)測、地質(zhì)勘探、多維振動環(huán)境試驗等領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代測振技術(shù)的不斷發(fā)展，各種多維測振傳感器也不斷涌現(xiàn)。然而，目前國內(nèi)外對于多維測振傳感器校準(zhǔn)還沒有統(tǒng)一完善的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，極大限制了多維振動研究領(lǐng)域的發(fā)展。目前對三維測振傳感器的校準(zhǔn)多采用單維振動校準(zhǔn)系統(tǒng)對三測量軸依次進行，而這種方法耗時較長、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，同時考慮到三維傳感器各維間的相互耦合，該方法校準(zhǔn)精度較低，且較難得到反映維間耦合關(guān)系的靈敏度矩陣。因此，研制出可對三維振動傳感器三軸向同時激振的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺對測振傳感器校準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展及相應(yīng)行業(yè)技術(shù)的進步都具有重要的理論和實際意義。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)對三維測振傳感器校準(zhǔn)時只能采用單維振動校準(zhǔn)系統(tǒng)對三測量軸依次進行校準(zhǔn)，存在耗時長，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，且難以獲得反映維間耦合關(guān)系的靈敏度矩陣的缺點，本發(fā)明提供了一種能對三維測振傳感器的三測量軸同時激振的基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺?；阪i扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，包括底座，所述的底座上設(shè)有沿X軸向振動的χ向電磁振動臺，沿Y軸向振動的Y向電磁振動臺，沿Z軸向振動的Z向電磁振動臺，和與三個電磁振動臺連接的三維振動平臺；每個電磁振動臺均通過與各振動臺對應(yīng)的運動解耦裝置與所述的三維振動平臺連接；所述的運動解耦裝置包括由剛性材料制成的第一邊框和第二邊框，第一邊框和第二邊框相互扣合，所述的第一邊框和第二邊框均由外邊、內(nèi)邊、外邊與內(nèi)邊之間的第一連接側(cè)邊和第二連接側(cè)邊組成，邊框的外邊與內(nèi)邊相對，邊框的內(nèi)邊插入另一個邊框內(nèi)；所述第一邊框的內(nèi)邊中設(shè)有氣流通道和與所述的氣流通道連通的通氣孔，所述的通氣孔與外界連通；所述的第一邊框的內(nèi)邊與第二邊框的內(nèi)邊和外邊之間均有微小間隙， 所述的微小間隙形成第一邊框內(nèi)邊的氣浮導(dǎo)軌；所述的第二邊框的內(nèi)邊與第一邊框的外邊之間設(shè)有防止所述的第二邊框內(nèi)邊與第一邊框外邊接觸的間隔；所述的氣流通道與外部壓縮空氣源連通；所述的第一邊框的外邊與電磁振動臺連接，所述的第二邊框的外邊與三維振動平臺連接。進一步，所述的第一邊框的內(nèi)邊設(shè)有多條氣流通道，每條支流氣道上均勻分布多個所述的通氣孔。進一步，所述的氣流通道包括多條平行設(shè)置的支流氣道和連通所有的支流氣道的干流氣道，所述的干流氣道與所述的外部壓縮空氣源連接，所述的支流氣道一端連通干流氣道，另一端由密封裝置密封。或者，所述的氣流通道一端密封，另一端與所述的外部壓縮空氣源連接。進一步，邊框為矩形框、圓形框、橢圓框或梯形框。本發(fā)明的工作過程為當(dāng)某軸向電磁振動臺產(chǎn)生運動時，振動傳遞到與該振動臺連接的第一邊框的外邊，由于邊框由剛性材料制成，振動臺的振動通過第一邊框的外邊與內(nèi)邊之間兩個連接側(cè)邊傳遞到邊框的內(nèi)邊，通過第一邊框的內(nèi)邊及氣膜將振動傳遞到第二邊框，第二邊框再將該軸向振動信號傳遞至三維振動平臺。三維振動平臺的運動即是x、Y、 Z向電磁振動臺運動的合成。在第一邊框的內(nèi)邊設(shè)置氣流通道，壓縮空氣經(jīng)通氣孔向外溢出，能夠在第一邊框的內(nèi)邊和第二邊框的內(nèi)邊及外邊之間形成靜壓氣浮支承，對相應(yīng)軸向運動力傳遞性能好， 并對另外兩個軸向運動產(chǎn)生的阻力小，很好地符合了運動解耦的要求。本發(fā)明采用三臺電磁振動臺及三個鎖扣式運動解耦裝置構(gòu)成三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺； 設(shè)計的鎖扣式運動解耦裝置采用鎖扣式結(jié)構(gòu)及靜壓氣浮支承，在很好地實現(xiàn)力傳遞的同時，避免了非傳遞向的干擾，很好地解決了三分量運動解耦的問題。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、解耦效果好、適于振動校準(zhǔn)系統(tǒng)的優(yōu)點。


圖1為三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為鎖扣式運動解耦裝置整體結(jié)構(gòu)圖。圖3為鎖扣式運動解耦裝置軸向剖視圖。圖4為圖3的C-C向剖視圖。
具體實施例方式實施例一參照圖1-4基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，包括底座8，所述的底座上設(shè)有沿X軸向振動的X向電磁振動臺1，沿Y軸向振動的Y向電磁振動臺5，沿Z軸向振動的Z向電磁振動臺7，和與三個電磁振動臺1、5、7連接的三維振動平臺3 ；每個電磁振動臺均通過與振動臺對應(yīng)的運動解耦裝置2、4、6與所述的三維振動平臺3連接；所述的運動解耦裝置包括由剛性材料制成的第一邊框A和第二邊框B，第一邊框A 和第二邊框B相互扣合，所述的第一邊框和第二邊框均由外邊、內(nèi)邊、外邊與內(nèi)邊之間的第一連接側(cè)邊和第二連接側(cè)邊組成，邊框的外邊21、25與分別與其內(nèi)邊MJ8相對，邊框的內(nèi)邊MJ8插入另一個邊框內(nèi)，外邊21、25和內(nèi)邊MJ8之間為第一連接側(cè)邊22、26、和第二連接側(cè)邊23,27 ；第一邊框內(nèi)邊M中設(shè)有氣流通道和與氣流通道連通的通氣孔Μ4，所述的通氣孔 244與外界連通；所述的第一邊框A的內(nèi)邊M與第二邊框B的內(nèi)邊28和外邊25之間均有微小間隙，所述的微小間隙形成氣浮導(dǎo)軌；所述的第二邊框B的內(nèi)邊觀與第一邊框A的外邊21設(shè)有防止所述的第二邊框內(nèi)邊與第一邊框外邊接觸的間隔；所述的氣流通道243與外部壓縮空氣源連通；
所述的第一邊框A的外邊21與電磁振動臺連接，所述的第二邊框B的外邊25與三維振動平臺3連接。所述的第一邊框A內(nèi)邊M設(shè)有多條氣流通道，每條支流氣道上均勻分布多個所述的通氣孔對4。所述的氣流通道包括多條平行設(shè)置的支流氣道243和連通所有的支流氣道243的干流氣道221，所述的干流氣道221與所述的外部壓縮空氣源連接，所述的支流氣道243 — 端連通干流氣道221，另一端由密封裝置密封。邊框A、B為矩形框、圓形框、橢圓框或梯形框。本發(fā)明的工作過程為當(dāng)某軸向電磁振動臺產(chǎn)生運動時，振動傳遞到與該振動臺連接的第一邊框的外邊，由于邊框由剛性材料制成，振動臺的振動通過第一邊框的外邊與內(nèi)邊之間兩個連接側(cè)邊傳遞到邊框的內(nèi)邊，通過第一邊框的內(nèi)邊及氣膜將振動傳遞到第二邊框，第二邊框再將該軸向振動信號傳遞至三維振動平臺。三維振動平臺的運動即是x、Y、 Z向電磁振動臺運動的合成。在第一邊框的內(nèi)邊設(shè)置氣流通道，壓縮空氣經(jīng)通氣孔向外溢出，能夠在第一邊框的內(nèi)邊和第二邊框的內(nèi)邊及外邊之間形成靜壓氣浮支承，對相應(yīng)軸向運動力傳遞性能好， 并對另外兩個軸向運動產(chǎn)生的阻力小，很好地符合了運動解耦的要求。本發(fā)明采用三臺電磁振動臺及三個鎖扣式運動解耦裝置構(gòu)成三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺； 設(shè)計的鎖扣式運動解耦裝置采用鎖扣式結(jié)構(gòu)及靜壓氣浮支承，在很好地實現(xiàn)力傳遞的同時，避免了非傳遞向的干擾，很好地解決了三分量運動解耦的問題。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、解耦效果好、適于振動校準(zhǔn)系統(tǒng)的優(yōu)點。實施例二本實施例與實施例一的區(qū)別在于所述的氣流通道一端密封，另一端與所述的外部壓縮空氣源連接。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，其特征在于包括底座，所述的底座上設(shè)有沿X軸向振動的X向電磁振動臺，沿Y軸向振動的Y向電磁振動臺，沿Z軸向振動的Z 向電磁振動臺，和與三個電磁振動臺連接的三維振動平臺；每個電磁振動臺均通過與各振動臺對應(yīng)的運動解耦裝置與所述的三維振動平臺連接；所述的運動解耦裝置包括由剛性材料制成的第一邊框和第二邊框，第一邊框和第二邊框相互扣合，所述的第一邊框和第二邊框均由外邊、內(nèi)邊、外邊與內(nèi)邊之間的第一連接側(cè)邊和第二連接側(cè)邊組成，邊框的外邊與內(nèi)邊相對，邊框的內(nèi)邊插入另一個邊框內(nèi)；所述第一邊框的內(nèi)邊中設(shè)有氣流通道和與所述的氣流通道連通的通氣孔，所述的通氣孔與外界連通；所述的第一邊框的內(nèi)邊與第二邊框的內(nèi)邊和外邊之間均有微小間隙，所述的微小間隙形成第一邊框內(nèi)邊的氣浮導(dǎo)軌；所述的第二邊框的內(nèi)邊與第一邊框的外邊之間設(shè)有防止所述的第二邊框內(nèi)邊與第一邊框外邊接觸的間隔；所述的氣流通道與外部壓縮空氣源連通；所述的第一邊框的外邊與電磁振動臺連接，所述的第二邊框的外邊與三維振動平臺連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，其特征在于所述的第一邊框的內(nèi)邊設(shè)有多條氣流通道，每條支流氣道上均勻分布多個所述的通氣孔。
3.如權(quán)利要求2所述的基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，其特征在于所述的氣流通道包括多條平行設(shè)置的支流氣道和連通所有的支流氣道的干流氣道，所述的干流氣道與所述的外部壓縮空氣源連接，所述的支流氣道一端連通干流氣道，另一端由密封裝置密封。
4.如權(quán)利要求2所述的基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，其特征在于所述的氣流通道一端密封，另一端與所述的外部壓縮空氣源連接。
5.如權(quán)利要求3或4所述的基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，其特征在于 邊框為矩形框、圓形框、橢圓框或梯形框。
全文摘要
基于鎖扣式解耦裝置的三分量標(biāo)準(zhǔn)振動臺，包括底座，X向電磁振動臺，Y向電磁振動臺，Z向電磁振動臺和三維振動平臺；每個電磁振動臺均通過運動解耦裝置與三維振動平臺連接；運動解耦裝置包括第一邊框和第二邊框，第一邊框和第二邊框均由外邊、內(nèi)邊、外邊與內(nèi)邊之間的第一連接側(cè)邊和第二連接側(cè)邊組成，邊框的外邊與內(nèi)邊相對，邊框的內(nèi)邊插入另一個邊框內(nèi)；第一邊框的內(nèi)邊與第二邊框的內(nèi)邊和外邊之間均有微小間隙；第二邊框的內(nèi)邊與第一邊框的外邊之間設(shè)有間隔；氣流通道與外部壓縮空氣源連通；第一邊框的外邊與電磁振動臺連接，第二邊框的外邊與三維振動平臺連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、解耦效果好、適于振動校準(zhǔn)系統(tǒng)的優(yōu)點。
文檔編號G01M7/06GK102364316SQ20111020729
公開日2012年2月29日 申請日期2011年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月23日
發(fā)明者何聞, 沈潤杰, 王春宇, 賈叔仕 申請人:浙江大學(xué)