一种具有校准装置的新型振动台

技术领域

本发明涉及配件测试领域，特别提供了一种具有校准装置的新型振动台。

背景技术

振动台是模拟产品在于制造，组装运输及使用执行阶段中所遭遇的各种环境，用以鉴定产品是否忍受环境振动的能力，适用于电子、机电、光电、汽机车、玩具等各行各业的研究、开发、品管、制造。振动台又称振动激励器或振动发生器。它是一种利用电动、电液压、压电或其他原理获得机械振动的装置。其原理是将激励信号输入一个置于磁场中的线圈，来驱动和线圈相联的工作台。电动式振动台主要用于10Hz以上的振动测量，最大可激发200N的压力。在20Hz以下的频率范围，常使用电液压式振动台，这时振劝信号的性质由电伺服系统控制。液压驱动系统可以给出较大的位移和冲击力。振动台可以用于加速度计的校准，也可用于电声器件的振动性能测。对于不同的测试物和技术指标，应注意选用不同结构和激励范围的振动台。振动台的频率、加速度及振幅精度将直接影响到振动测试的结果，对于其频率、加速度及振幅的校准尤为重要。现在很多工厂、实验室等地方一般都是针对不同频率、加速度或振幅配备不同的振动测试系统，往往需要配置不同频段的振动校准系统。

如中国专利公开号为CN103925940A的一种低频校准振动台，包括一安装座，所述安装座上设有支座、导向轴、工作平台、直线电机、光栅尺，所述安装座的两端沿其宽度方向分别固设有一所述支座，该些支座之间至少间隔地固设两根所述导向轴，每个所述导向轴上套设有至少一个所述空气轴承，所述工作平台固设于该些空气轴承上，所述直线电机位于该些导向轴之间、并固设于所述安装座上，且所述直线电机与所述工作平台的下端面相固连，所述光栅尺固设于所述安装座长度方向的一侧。本发明具有振动频率范围宽、振动位移大等优点，且谐波失真小，为低频振动加速度传感器的校准提供较佳平台。

又如中国专利公开号为CN109596295B的一种多轴向振动台线振动的激光绝对校准装置，属于激光校准领域。本发明主要由激光绝对测量系统、靶标和三向线振动加速度计组成。所述的激光绝对测量系统用于保障采用同一束激光分为多路同步测量和实时显示多轴振动台产生的三维线振动，并实现三维线振动溯源到长度、时间基本量；通过靶标实现多轴振动台产生角振动和线振动的分离，能够直接通过反射面/棱镜反射的激光信号测量获得多轴振动台的三维线振动；并通过靶标实现安装三向线振动加速度计，并通过比较激光绝对测量系统测量得到的多轴振动台的三维线振动的标准值和三向线振动加速度计的输出。本发明能够保障多轴振动台线振动量值计量校准的准确和可靠。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种新型振动台和配套的校准器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有校准装置的新型振动台，包括振动台和校准器，还包括振动测试台面、固定台面、核心集成模块、称重模块、动力模块、以及遥控监测模块；

所述振动台包括所述振动测试台面、所述核心集成模块、所述固定台面、所述称重模块以及所述动力模块；

所述振动测试台面位于所述固定台面的上方，所述振动测试台面下方中心位置设置有所述核心集成模块，所述动力模块设置于所述振动测试台面的两侧；

所述固定台面的四周设置有所述称重模块；

所述校准器包括所述遥控监测模块。

上述的具有校准装置的新型振动台，所述核心集成模块包括通讯模块、CPU以及振动传感器模块，所述CPU可通过发送信号来控制所述通讯模块发送和接收信号，也可通过所述振动传感器接收信号。

上述的具有校准装置的新型振动台，所述称重模块包括称重传感器基座和振动弹簧，所述称重传感器基座位于所述振动弹簧的下方，所述称重传感器基座呈圆柱体，内置称重传感器。

上述的具有校准装置的新型振动台，还包括台柱，所述台柱为金属材料，位于所述固定台面和所述振动弹簧之间。

上述的具有校准装置的新型振动台，所述动力模块包括振动臂、传动轴以及电机，所述振动臂的下端包覆所述传动轴，所述传动轴与所述电机的轴连成一体，所述振动臂为两组，每一组都由两根一根粗的金属关节和一根细金属关节的构成，两根关节通过轴承连接，可弯曲；所述传动轴为一个金属圆柱体；所述电机用于提供转动的力。

上述的具有校准装置的新型振动台，还包括轴承底座，所述轴承底座包覆所述传动轴。

上述的具有校准装置的新型振动台，还包括加速度传感器基座，所述加速度传感器基座位于所述电机和所述传动轴中间，内置加速度传感器。

上述的具有校准装置的新型振动台，所述遥控监测模块包括液晶触摸屏，所述液晶触摸屏呈长方形，位于所述校准器的中间部分。

上述的具有校准装置的新型振动台，还包括通讯天线以及相机组，所述通讯天线呈螺旋线状结构，位于所述校准器的上方；所述相机组为可升降结构，也位于所述校准器上方。

上述的具有校准装置的新型振动台，还包括校准器外壳、电源开关、线束插口，所述校准器外壳包裹所述校准器；所述电源开关位于所述校准器外壳的右侧上方；所述线束插口位于所述校准器外壳的右侧下方。

与现有技术相比，本发明通过校准器遥控和监测振动台，加上了称重传感器、加速度传感器和振动传感器，再加上核心集成模块的配合，以及相机组的实时拍照、对被测物体的看图识别技术，实现了智能控制，智能监测，智能数据采集、查找、比对、保存和记录，根据校准器所反映的情况可调整振动台的状态，另外校准器采用无线便携式，自带锂电池电源供电，避免了线束的缠绕，会导致失灵和现场的凌乱，另外还可把数据传输到电脑上，进行数据分析和数据整理，避免了手工记录会造成数据丢失，重复测试浪费人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种具有校准装置的新型振动台示意图；

图2为一种具有校准装置的新型振动台细节示意图；

图3为一种具有校准装置的新型振动台的控制流程示意图。

附图标记说明：

振动测试台面1、台柱2、电机3、固定台面4、称重传感器基座5、振动弹簧6、核心集成模块7、振动臂8、传动轴9、加速度传感器基座10、轴承底座11、通讯天线12、线束插口13、液晶触摸屏14、校准器外壳15、电源开关16、摄像头17、镜头座18、相机组19。

具体实施方式

本发明一种具有校准装置的新型振动台，如图1，包括振动台和校准器，其中振动台包括振动测试台面1，振动测试台面1为正方形高强度的钢化玻璃材质组成，其下方中心位置设置有核心集成模块7，核心集成模块7的下方为固定台面4，固定台面4也为正方形结构，其四角的下方设置有4个金属圆柱体台柱2，4个台柱2的下方均设置有强度高、弹性好的振动弹簧6,，每个振动弹簧6的下方均设置有称重传感器基座5，而在固定台面4中间为挖空的构造，其下方设置有2组振动臂8，振动臂8上方连接振动测试台面1的底部，振动臂8的另一端与包裹传动轴9，传动轴9的一端与加速度传感器基座10和电机3依次相接，而4个轴承底座11包覆整个传动轴9。

校准器包括通讯天线12，通讯天线12设置于校准器外壳15上方，校准器外壳15为方形磨砂材质外壳，其的上方还设置有相机组19，相机组19可自由升降，其包括摄像头17以及镜头座18，摄像头17为圆形，镶嵌于镜头座18中间，校准器外壳15的右侧面上方设置有电源开关16，电源开关16为船型结构，其设置有“-”和“0”的标识，校准器外壳15的右侧面下方设置有线束插口13，校准器外壳15的中间设置有液晶触摸屏14。

振动台和校准器工作前，需要插上振动台电源，打开校准器的电源开关16，使其按下置于“0”的位置为打开状态，将需要振动测试的物体放于振动测试台面1上方，物体会在重力的作用下，使得固定台面4的四个拐角的台柱2下方的振动弹簧6发生形变，振动弹簧6发生形变的力会传到4个称重传感器基座5的内部，称重传感器基座5内置称重传感器感受到力的作用，可测量并能分析计算准确得到物体的重量，重量的数值会沿着通讯线发送至核心集成模块7中内置的CPU，CPU接收到数值后，会进行反馈，将数值通过核心集成模块7中内置通讯模块发送经通讯天线12接收至校准器上，校准器再通过内部的处理器处理完成后，会反馈发送给液晶触摸屏14，液晶触摸屏14会显示被测物体重量的数值，另外液晶触摸屏14还能实时显示四角重量的分布情况，可以根据实际情况进行位置调整，以保证物体测试的效果更佳。在校准器外壳的上方的相机组19可以通过液晶触摸屏14的操作打开，开启后，相机组19可在校准器内置的螺旋升降器的作用下升起，摄像头17会自动打开，在液晶触摸屏14上会进入拍照功能界面，可通过点按液晶触摸屏14上的调节焦距功能来调节改变镜头的焦距，而镜头座18会随着调节的度数进行伸缩和转动，拍照功能可以用来记录被测物体的图像信息，包括被测物体的名牌，出产型号以及编号，各功能参数进行记录和保存，因为被测物体大部分都为电子、机电、光电、汽机车、玩具等领域的部件和成品，所以还可搭配校准器内置的特定领域的APP进行拍照识图进行检索，可以在APP中得到更加详细的被测物体参数，然后可以与上述的重量或者其他相关数据进行比较，这样可以很精确的测试出被测物体是否合格，而且只要是拍到的，查到的数据均可以通过液晶显示屏14的操作来进行保存、标注和修改等，还可把数据通过线束插口13与电脑进行连接传输备份和后期的分析。点击液晶显示屏14上的关闭拍照功能或者识图功能，摄像头17会跟着相机组19收回到校准器中，很好的保护了摄像头17，防止其受到剐蹭容易拍照模糊和相机组19损坏。

开始进行测试，人工通过在液晶触摸屏14点击启动测试，信号会传输到校验器中的处理器，处理器分析后会通过通讯天线12把启动信号传输给核心集成模块7，核心集成模块7中内置的通讯模块接收到信号会传给核心集成模块7中内置的CPU，CPU再把信号沿通讯线发送给电机3，电机3得到信号开始转动，电机3的转动会带动传动轴9转动，而轴承底座11会固定好传动轴9，让传动轴9在其内部的空间里转动，传动轴9的转动会带动2组振动臂8进行一个圆周的上下往复运动，从而带动振动测试台面1进行上下运动，而振动弹簧6会在电机8的高速运转下振动，从而加强对物体的振动测试，另外电机3的加速度可以通过加速度传感器基座10来实现监测和传输，加速度传感器基座10会把得到数据发送到核心集成模块7的CPU，CPU再通过核心集成模块7内置的通讯模块经通讯天线12传输到校准器上，校准器再通过液晶触摸屏15显示电机3的加速度数值，再另外核心集成模块7中还内置了振动传感器，可以实时监测振动测试台面1的振动频率，也是通过核心集成模块7中内置的通讯模块传输给校准器，校准器再通过液晶触摸屏15显示振动测试平台1的振动频率，可以根据物体需要承受的频率来进行调整电机3的转速。

停止测试，人工通过校准器发送停止信号，校准器会把停止信号传输给核心集成模块7，核心集成模块7中内置的通讯模块接收到信号会传给核心集成模块7中内置的CPU，CPU再把信号通过通讯线发送给电机3，电机3得到信号停止转动，关闭振动台电源，取下被测物体，放置在已测试区域，测试完的数据校准器会自动保存，同样可以通过线束插口13连接电脑，然后传输给电脑，进行分析数据，得到最终的测试结果，如此一台被测物体的测试过程才算完毕。

所述振动台为一种检验仪器，可以模拟产品在于制造，组装运输及使用执行阶段中所遭遇的各种环境，用于鉴定产品是否忍受环境振动的能力；

所述核心集成模块7内置包括通讯模块、CPU、振动传感器，另外有线束与称重传感器和加速度传感器连接；

所述通讯模块使用来进行无线传输数据的，可以根据通讯地址进行无接触传输，其用途十分广泛，如：车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。

所述CPU为信号处理的核心模块，通过接收信号、处理信号、反馈信号来实现对各组件进行控制；

所述螺旋升降机是由蜗轮蜗杆、箱体、轴承、丝杠等零部件组成。工作原理为:电机或者手动驱动蜗杆旋转，蜗杆驱动蜗轮减速旋转，蜗轮内腔加工为内螺纹，驱动丝杠上下移动，由于内部有蜗轮蜗杆，丝杠的减速作用，达到放大推力的作用，以此来实现升降功能。

所述摄像头可分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。数字摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。电脑市场上的摄像头基本以数字摄像头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的USB数字摄像头为主，市场上可见的大部分都是这种产品。除此之外还有一种与视频采集卡配合使用的产品，但还不是主流。由于个人电脑的迅速普及，模拟摄像头的整体成本较高，而且不能满足液晶拼接屏接口等原因，USB接口的传输速度远远高于串口、并口的速度，因此市场USB接口的数字摄像头。模拟摄像头可和视频采集卡或者USB视频采集卡配套使用，很方便的跟电脑连接使用，典型应用是一般的录像监控。洁净区摄像头，洁净区嵌入式专用摄像头是针对洁净区无尘室重要设备关键岗位实时监控的专用摄像头。该摄像头纯平面板，嵌入彩钢板安装，零卫生死角，清洁方便，安装便捷，能快速多点布控，兼容主流视频系统。摄像头一般具有视频摄像/传播和静态图像捕捉等基本功能，它是借由镜头采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成电脑所能识别的数字信号，然后借由并行端口或USB连接输入到电脑后由软件再进行图像还原。本发明中使用的数字摄像头，像大多数手机的摄像头一样，同样镶嵌于整个相机组。

所述USB是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。

所述APP是英文Application(应用程序)的缩写，不同的APP具有不同的功能，常用于智能手机、电脑等电子设备。

所述振动传感器是采用电测法来测试振动频率，电测法是将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量)，然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量；

所述称重传感器采用电阻应变式称重传感器，是电阻应变式称重传感器原理，它能将作用在被测物体上的重力按一定比例转换成可计量的输出信号。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上，弹性元件受力变形时，其上的应变片随之变形，并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量；

所述加速度传感器为压阻式加速度传感器，加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值；

所述校准器是一种电池供电的便携手持式仪表，能用来测量和输出多种信号，主要应用于工业现场和实验室信号的测量和校准，是测试和校验工业自动化系统及仪表必备的工具；

所述液晶触摸屏15又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。典型触摸屏的工作部分一般由三部分组成:两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层、电极。阻性导体层选用阻性材料，如铟锡氧化物(ITO)涂在衬底上构成，上层衬底用塑料，下层衬底用玻璃。隔离层为粘性绝缘液体材料，如聚酯薄膜。电极选用导电性能极好的材料(如银粉墨)构成，其导电性能大约为ITO的1000倍。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。