本實用新型涉及儀器檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測力平衡加速度傳感器極性的裝置。

背景技術(shù)：

加速度傳感器是用來將加速度這一物理信號轉(zhuǎn)變成便于測量的電信號的測試儀器，其應(yīng)用廣泛，它是工業(yè)、國防、防震減災(zāi)等許多領(lǐng)域中進(jìn)行沖擊、振動測量常用的測試儀器。

但是在以往的臺網(wǎng)建設(shè)中沒有對力平衡式加速度傳感器與強震動記錄器連接的方向和極性進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，加速度傳感器和記錄器分別來自不同的生產(chǎn)廠家，加速度傳感器輸出信號線序由各廠家自己定義，現(xiàn)場人員安裝加速度傳感器方向不統(tǒng)一，即便統(tǒng)一現(xiàn)場安裝方向，也存在加速度傳感器連接電纜信號線序有接錯的情況。所以目前我國強震動臺站記錄系統(tǒng)的方向和極性較為混亂，尤其是不同型號儀器組合的差別較大，對獲取強震動記錄的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用產(chǎn)生不利影響，為力平衡加速度傳感器的實際使用帶來了不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測力平衡加速度傳感器極性的裝置。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種檢測力平衡加速度傳感器極性的裝置，包括處理器、控制器、力平衡加速度傳感器和記錄器，其中，

所述處理器用于以力平衡加速度傳感器為中心建立空間直角坐標(biāo)系，所述空間直角坐標(biāo)系X軸正方向為第一方向，Y軸正方向為第二方向，Z軸正方向為第三方向，所述第一方向指向東，所述第二方向指向北，所述第三方向指向上，且當(dāng)所述力平衡加速度傳感器分別向所述第一方向、所述第二方向或所述第三方向運動時，如果所述輸出信號為正，則所述輸出信號的極性為正，如果所述輸出信號為負(fù)，則所述輸出信號的極性為負(fù)；

所述控制器用于控制所述力平衡加速度傳感器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，還可以對所述力平衡加速度傳感器進(jìn)行人工翻轉(zhuǎn)；

所述力平衡加速度傳感器用于在所述控制器控制其翻轉(zhuǎn)后產(chǎn)生所述輸出信號；

所述記錄器用于獲取并記錄所述輸出信號，并將所述輸出信號發(fā)送給所述處理器；

所述處理器還用于對所述輸出信號進(jìn)行計算和分析，并確定所述力平衡加速度傳感器的方向和極性。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的檢測力平衡加速度傳感器極性的裝置，通過控制力平衡加速度傳感器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使傳感器某分量受到重力加速度作用，進(jìn)而產(chǎn)生輸出信號，并依據(jù)記錄器記錄到的時程曲線，就可以判斷出力平衡加速度傳感器的方向和極性，實現(xiàn)了對力平衡加速度傳感器方向和極性的快速測量，使力平衡加速度傳感器的使用更方便快捷。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步地，所述控制器具體用于:

將所述力平衡加速度傳感器沿所述X軸正方向旋轉(zhuǎn)90度，使X軸正方向指向下，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位；

將所述力平衡加速度傳感器沿所述X軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)90度，使X軸正方向指向上，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位；

將所述力平衡加速度傳感器沿所述Y軸正方向旋轉(zhuǎn)90度，使Y軸正方向指向下，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位；

將所述力平衡加速度傳感器沿所述Y軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)90度，使Y軸正方向指向上，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位。

進(jìn)一步地，所述力平衡加速度傳感器具體用于根據(jù)所述控制器進(jìn)行的四次翻轉(zhuǎn)分別產(chǎn)生第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號和第四輸出信號。

進(jìn)一步地，所述處理器具體用于：

根據(jù)所述第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號與第四輸出信號分別得到所述三個通道的時程曲線；

分別對所述三個通道的時程曲線是否出現(xiàn)方波的情況進(jìn)行判斷，得到每個通道的極性和方向，具體為：

如果獲得所述第一輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向下的方波，獲得所述第二輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向上的方波，獲得所述第三輸出信號和所述第四輸出信號后，所述時程曲線不出現(xiàn)方波，則確定該通道的極性為正，方向為X軸正方向；

如果獲得所述第一輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向上的方波，獲得所述第二輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向下的方波，獲得所述第三輸出信號和所述第四輸出信號后，所述時程曲線不出現(xiàn)方波，則確定該通道的極性為負(fù)，方向為X軸負(fù)方向；

如果獲得所述第一輸出信號和所述第二輸出信號后，所述時程曲線不出現(xiàn)方波，獲得所述第三輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向下的方波，獲得所述第四輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向上的方波，則確定該通道的極性為正，方向為Y軸正向；

如果獲得所述第一輸出信號和所述第二輸出信號后，所述時程曲線不出現(xiàn)方波，獲得所述第三輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向上的方波，獲得所述第四輸出信號后，所述時程曲線出現(xiàn)向下的方波，則確定該通道的極性為負(fù)，方向為Y軸負(fù)向；

如果獲得所述第一輸出信號、所述第二輸出信號、所述第三輸出信號和所述第四輸出信號后，所述時程曲線均出現(xiàn)向下的方波，則確定該通道的極性為正，方向為Z軸正向；

如果獲得所述第一輸出信號、所述第二輸出信號、所述第三輸出信號和所述第四輸出信號后，所述時程曲線均出現(xiàn)向上的方波，則確定該通道的極性為負(fù)，方向為Z軸負(fù)向；

根據(jù)所述三個通道的極性和方向確定所述力平衡加速度傳感器的極性與方向。

進(jìn)一步地，凡是應(yīng)用力平衡原理的加速度傳感器，均適用于本實用新型所提供的極性檢測方法，包括力平衡加速度傳感器外置于強震動記錄器上的情況，以及力平衡加速度傳感器內(nèi)置于強震動記錄器中的情況。

進(jìn)一步地，所述記錄器包括：強震儀廠家的專用記錄儀、示波器、智能化萬用表等通用設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述處理器是安裝在計算機里軟件或固化在處理器內(nèi)的軟件。

本實用新型附加方面的優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型實踐了解到。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種檢測力平衡加速度傳感器極性的裝置的結(jié)構(gòu)框架圖；

圖2為本實用新型另一實施例提供的一種檢測力平衡加速度傳感器極性的具體實施方式的示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。

如圖1所示，為本實用新型實施例提供的一種檢測力平衡加速度傳感器103極性的裝置的結(jié)構(gòu)框架圖，該裝置包括處理器101、控制轉(zhuǎn)臺102、力平衡加速度傳感器103和記錄器104，其中，

處理器101用于以力平衡加速度傳感器103為中心建立空間直角坐標(biāo)系，空間直角坐標(biāo)系X軸正方向為第一方向，Y軸正方向為第二方向，Z軸正方向為第三方向，第一方向指向東，第二方向指向北，第三方向指向上，且當(dāng)力平衡加速度傳感器103分別向第一方向、第二方向或第三方向運動時，如果輸出信號為正，則輸出信號的極性為正，如果輸出信號為負(fù)，則輸出信號的極性為負(fù)；

控制轉(zhuǎn)臺102用于控制力平衡加速度傳感器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，包括人工翻轉(zhuǎn)和自動翻轉(zhuǎn)兩種方式；

力平衡加速度傳感器103用于在控制轉(zhuǎn)臺102控制其翻轉(zhuǎn)后產(chǎn)生輸出信號；

記錄器104用于獲取并記錄輸出信號，并將輸出信號發(fā)送給處理器101；

處理器101還用于對輸出信號進(jìn)行計算和分析，并確定力平衡加速度傳感器103的方向和極性。

進(jìn)一步，控制轉(zhuǎn)臺102具體用于:

將力平衡加速度傳感器103沿X軸正方向旋轉(zhuǎn)90度，使X軸正方向指向下，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位；

將力平衡加速度傳感器103沿X軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)90度，使X軸正方向指向上，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位；

將力平衡加速度傳感器103沿Y軸正方向旋轉(zhuǎn)90度，使Y軸正方向指向下，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位；

將力平衡加速度傳感器103沿Y軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)90度，使Y軸正方向指向上，停留預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)原位。

進(jìn)一步，力平衡加速度傳感器103具體用于根據(jù)控制轉(zhuǎn)臺102進(jìn)行的四次翻轉(zhuǎn)分別產(chǎn)生第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號和第四輸出信號。

進(jìn)一步，處理器101具體用于：

根據(jù)第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號與第四輸出信號分別得到三個通道的時程曲線；

分別對三個通道的時程曲線是否出現(xiàn)方波的情況進(jìn)行判斷，得到每個通道的極性和方向，具體為：

如果獲得第一輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向下的方波，獲得第二輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向上的方波，獲得第三輸出信號和第四輸出信號后，時程曲線不出現(xiàn)方波，則確定該通道的極性為正，方向為X軸正方向；

如果獲得第一輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向上的方波，獲得第二輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向下的方波，獲得第三輸出信號和第四輸出信號后，時程曲線不出現(xiàn)方波，則確定該通道的極性為負(fù)，方向為X軸負(fù)方向；

如果獲得第一輸出信號和第二輸出信號后，時程曲線不出現(xiàn)方波，獲得第三輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向下的方波，獲得第四輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向上的方波，則確定該通道的極性為正，方向為Y軸正向；

如果獲得第一輸出信號和第二輸出信號后，時程曲線不出現(xiàn)方波，獲得第三輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向上的方波，獲得第四輸出信號后，時程曲線出現(xiàn)向下的方波，則確定該通道的極性為負(fù)，方向為Y軸負(fù)向；

如果獲得第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號和第四輸出信號后，時程曲線均出現(xiàn)向下的方波，則確定該通道的極性為正，方向為Z軸正向；

如果獲得第一輸出信號、第二輸出信號、第三輸出信號和第四輸出信號后，時程曲線均出現(xiàn)向上的方波，則確定該通道的極性為負(fù)，方向為Z軸負(fù)向；

根據(jù)三個通道的極性和方向確定力平衡加速度傳感器103的極性與方向。

如圖2所示，為本實用新型另一實施例提供的一種檢測力平衡加速度傳感器極性的方法具體實施方式的示意圖，以ETNA型記錄器和外置的SLJ-100型傳感器為例(以下簡稱記錄器和傳感器)，對測試方法進(jìn)行說明，當(dāng)記錄器和外置型傳感器連接后，兩者之間的三個通道即對應(yīng)傳感器三個軸向(X軸、Y軸、Z軸)，但并非第一通道對應(yīng)X軸、第二通道對應(yīng)Y軸、第三通道對應(yīng)Z軸，而且不同記錄器與傳感器組合的對應(yīng)關(guān)系可能不同，所以對傳感器的三個軸向的測量包括以下步驟：

S201，以傳感器為坐標(biāo)原點建立空間直角坐標(biāo)，1表示X軸(即東西方向)、2表示Y軸(即南北方向)、3表示Z軸(即豎向上下)，正負(fù)號表示極性(即東、北、上為正，西、南、下為負(fù))。

S202，將傳感器沿X軸正方向旋轉(zhuǎn)90度，使X軸正方向指向下，停留5秒后恢復(fù)原位。

S203，傳感器經(jīng)過翻轉(zhuǎn)后產(chǎn)生輸出信號。

S204，記錄器通過獲取并記錄輸出信號，發(fā)現(xiàn)第一通道對應(yīng)的時程曲線沒有出現(xiàn)方波，因此第一通道的方向與極性不確定，第二通道有方波出現(xiàn)且方向向上，因此第二通道的方向與極性是-3，第三通道有方波出現(xiàn)且方向向下，因此第三通道的方向與極性是-1，即三軸向的方向與極性為(不確定，-3，-1)。

S205，將傳感器沿X軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)90度，使X軸正方向指向上，停留5秒后恢復(fù)原位。

S206，傳感器經(jīng)過翻轉(zhuǎn)后產(chǎn)生輸出信號。

S207，記錄器通過獲取并記錄輸出信號，發(fā)現(xiàn)第一通道對應(yīng)的時程曲線沒有出現(xiàn)方波，因此第一通道的方向與極性不確定，第二通道有方波出現(xiàn)且方向向上，因此第二通道的方向與極性是-3，第三通道有方波出現(xiàn)且方向向下，因此第三通道的方向與極性是-1，即三軸向的方向與極性為(不確定，-3，-1)。

S208，將傳感器沿Y軸正方向旋轉(zhuǎn)90度，使Y軸正方向指向下，停留5秒后恢復(fù)原位。

S209，傳感器經(jīng)過翻轉(zhuǎn)后產(chǎn)生輸出信號。

S210，記錄器通過獲取并記錄輸出信號，發(fā)現(xiàn)第一通道有方波出現(xiàn)且方向向上，因此第一通道的方向與極性是-2，第二通道有方波出現(xiàn)且方向向上，因此第二通道的方向與極性是-3，第三通道對應(yīng)的時程曲線沒有方波出現(xiàn)，因此第三通道的方向與極性不確定，即三軸向的方向與極性為(-2，-3，不確定)。

S211，將傳感器沿Y軸負(fù)方向旋轉(zhuǎn)90度，使Y軸正方向指向上，停留5秒后恢復(fù)原位。

S212，傳感器經(jīng)過翻轉(zhuǎn)后產(chǎn)生輸出信號。

S213，記錄器通過獲取并記錄輸出信號，發(fā)現(xiàn)第一通道有方波出現(xiàn)且方向向下，因此第一通道的方向與極性是-2，第二通道有方波出現(xiàn)且方向向上，因此第二通道的方向與極性是-3，第三通道對應(yīng)的時程曲線沒有方波出現(xiàn)，因此第三通道的方向與極性不確定，即三軸向的方向與極性為(-2，-3，不確定)。

S214，根據(jù)以上判斷得出結(jié)論：ETNA型記錄器外置SLJ-100型傳感器的三軸向方向與極性為(-2，-3，-1)。

應(yīng)理解，上述實施例所提供的儀器僅作說明用，并不對本實用新型構(gòu)成任何限定，凡是應(yīng)用力平衡原理的加速度傳感器，均適用于本實用新型所提供的極性檢測方法，包括力平衡加速度傳感器外置于強震動記錄器上的情況，例如，SLJ-100型傳感器外置于ETNA、GSR-18、REFTEK-130/REN、GDQJ2、MR2002、GSMA-2400IP、EDAS-2400GN/BBAS等記錄器上，還包括力平衡加速度傳感器內(nèi)置于強震動記錄器中的情況，例如，ETNA/ES-T型傳感器記錄器一體機。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。