气锤式振动台的加速度控制方法以及装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102607789 A (43)申请公布日 2012.07.25 CN 102607789 A *CN102607789A* (21)申请号 201210083285.0 (22)申请日 2012.03.27 G01M 7/02(2006.01) (71)申请人 江苏白雪电器股份有限公司 地址 215542 江苏省苏州市常熟市沙家浜镇 白雪新路 8 号 (72)发明人 潘耀祖 俞刚 (54) 发明名称 气锤式振动台的加速度控制方法以及装置 (57) 摘要 本发明涉及一种气锤式振动台的加速度控制 方法以及控制装置， 气锤式振动台包括振动台、 设 置在振动下方并为其提供运

2、动动力的多个气锤、 为多个气锤进行供气的供气单元 ； 控制方法包 括 ： 对振动台的加速度进行检测， 生成当前加速 度数据 ； 根据当前加速度数据与预设的加速度数 据进行比较分析得出加速度偏差值， 由加速度偏 差值计算出气锤的供气压力的偏差值 ； 根据气锤 的供气压力的偏差值调节供气单元的供气压力。 通过实时采集振动台的加速度， 而后从而实时控 制气锤的冲击速度， 最终实现对振动台加速度的 实时控制， 使得在实际试验中， 振动台实际加载的 加速度与预设的加速度时刻趋于一致， 从而使得 抗震性试验能精确反映被试验产品的具体抗震性 能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页

3、附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种气锤式振动台的加速度控制方法， 所述的气锤式振动台包括振动台、 设置在所 述的振动下方并为其提供运动动力的多个气锤、 为多个所述的气锤进行供气的供气单元 ； 其特征在于 ： 所述的方法包括 ： 对所述的振动台的加速度进行检测， 生成当前加速度数据 ； 根据所述的当前加速度数据与预设的加速度数据进行比较分析得出加速度偏差值， 由 所述的加速度偏差值计算出所述的气锤的供气压力的偏差值 ； 根据所述的气锤的供气压力的偏差值调节所述的供气单元的供气压力。

4、 2. 根据权利要求 1 所述的气锤式振动台的加速度控制方法， 其特征在于 ： 所述的生成 当前加速度数据包括 ： 将所述的当前加速度转化电压值， 根据所述的电压值生成包含加速 度大小、 方向的加速度数据。 3. 一种气锤式振动台的加速度控制装置， 所述的气锤式振动台包括振动台、 设置在所 述的振动下方并为其提供运动动力的多个气锤、 为多个所述的气锤供应气体的供气单元 ； 其特征在于 : 所述的加速度控制装置包括 ： 加速度采集单元， 用于对所述的振动台运动的加速度进行检测， 生成加速度数据， 所述 的加速度采集单元包括设置在所述的振动台上的加速度传感器 ； 加速度控制单元， 用于对所述的生成

5、的加速度数据进行分析处理， 得出对所述的气锤 的供气压力的偏差值 ； 气压调节单元， 用于根据所述的气锤的供气压力的偏差值调节所述的供气单元的供 气压力， 所述的气压调节单元包括设置在所述的供气单元中的压力调节阀以及用于控制所 述的压力调节阀工作的电气比例阀， 所述的电气比例阀与所述的加速度控制单元相信号连 接。 4. 根据权利要求 3 所述的气锤式振动台的加速度控制装置， 其特征在于 ： 所述的加速 度采集单元还包括电荷放大器和数据采集卡， 所述的电荷放大器的输入端与所述的加速度 传感器相信号连接， 所述的电荷放大器的输出端与所述的数据采集卡的输入端相信号连 接， 所述的数据采集卡的输出端与

6、所述的加速度控制单元相信号连接。 5. 根据权利要求 3 所述的气锤式振动台的加速度控制装置， 其特征在于 ： 所述的加速 度控制单元包括主控计算机、 PLC 可编程控制器， 所述的主控计算机的输入端与所述的加速 度采集单元相信号连接， 所述的主控计算机的输出端与所述的 PLC 可编程控制器的输入端 相信号连接， 所述的 PLC 可编程控制器的输出端与所述的电气比例阀相信号连接。 权 利 要 求 书 CN 102607789 A 2 1/3 页 3 气锤式振动台的加速度控制方法以及装置 技术领域 0001 本发明涉及用于可靠性强化试验的振动台领域， 特别涉及一种气锤式振动台的加 速度控制方法以

7、及装置。 背景技术 0002 许多产品正式投入使用之前， 都需要对其进行抗震性试验。 现有的、 用于抗震性试 验的试验台包括由电机驱动的电动式振动台和由气锤驱动的气锤式振动台。其中， 气锤式 振动台通过对气锤供气使其按照一定的频率击打振动台从而实现振动台的振动效果。 现有 的气锤式振动台在一次工作时只能设定一个加速度， 而且在实际试验中， 实际加载的加速 度与预设的加速度是否与有误差均无从知晓， 从而使得抗震性试验不能精确反映被试验产 品的具体抗震性能。 发明内容 0003 为解决上述技术问题， 本发明的第一目的是提供一种能实时对气锤式振动台的加 速度进行调节的气锤式振动台的加速度控制方法。

8、0004 为解决上述技术问题， 本发明的第二目的是提供一种能实时对气锤式振动台的加 速度进行调节的气锤式振动台的加速度控制装置。 0005 为了实现本发明的第一目的， 本发明采用如下技术方案 ： 一种气锤式振动台的加 速度控制方法， 所述的气锤式振动台包括振动台、 设置在所述的振动下方并为其提供运动 动力的多个气锤、 为多个所述的气锤进行供气的供气单元 ； 所述的方法包括 ： 对所述的振 动台的加速度进行检测， 生成当前加速度数据 ； 根据所述的当前加速度数据与预设的加速 度数据进行比较分析得出加速度偏差值， 由所述的加速度偏差值计算出所述的气锤的供气 压力的偏差值 ； 根据所述的气锤的供气压

9、力的偏差值调节所述的供气单元的供气压力。 0006 上述方案中， 优选的， 所述的生成当前加速度数据包括 ： 将所述的当前加速度转化 电压值， 根据所述的电压值生成包含加速度大小、 方向的加速度数据。 0007 为了实现本发明的第二目的， 本发明采用如下技术方案 ： 一种气锤式振动台的加 速度控制装置， 所述的气锤式振动台包括振动台、 设置在所述的振动下方并为其提供运动 动力的多个气锤、 为多个所述的气锤供应气体的供气单元 ； 其特征在于 : 所述的加速度控 制装置包括 ： 加速度采集单元， 用于对所述的振动台运动的加速度进行检测， 生成加速度数 据， 所述的加速度采集单元包括设置在所述的振动

10、台上的加速度传感器 ； 加速度控制单元， 用于对所述的生成的加速度数据进行分析处理， 得出对所述的气锤的供气压力的偏差值 ； 气压调节单元， 用于根据所述的气锤的供气压力的偏差值调节所述的供气单元的供气压 力， 所述的气压调节单元包括设置在所述的供气单元中的压力调节阀以及用于控制所述的 压力调节阀工作的电气比例阀， 所述的电气比例阀与所述的加速度控制单元相信号连接。 0008 上述技术方案中， 优选地， 所述的加速度采集单元还包括电荷放大器和数据采集 卡， 所述的电荷放大器的输入端与所述的加速度传感器相信号连接， 所述的电荷放大器的 说 明 书 CN 102607789 A 3 2/3 页 4

11、 输出端与所述的数据采集卡的输入端相信号连接， 所述的数据采集卡的输出端与所述的加 速度控制单元相信号连接。 0009 上述技术方案中， 优选地， 所述的加速度控制单元包括主控计算机、 PLC 可编程控 制器， 所述的主控计算机的输入端与所述的加速度采集单元相信号连接， 所述的主控计算 机的输出端与所述的 PLC 可编程控制器的输入端相信号连接， 所述的 PLC 可编程控制器的 输出端与所述的电气比例阀相信号连接。 0010 本发明的有益效果在于 ： 通过实时采集振动台的加速度， 而后从而实时控制气锤 的冲击速度， 最终实现对振动台加速度的实时控制， 使得在实际试验中， 振动台实际加载的 加速

12、度与预设的加速度时刻趋于一致， 从而使得抗震性试验能精确反映被试验产品的具体 抗震性能。 附图说明 0011 附图 1 为本发明的气锤式振动台的结构示意图 ； 附图中 ： 100、 振动台单元 ； 200、 供气单元 ； 300、 排气单元 ； 400、 加速度控制装置 ； 1、 振 动台 ； 2、 弹簧 ； 3、 基座 ； 4、 气锤 ； 5、 气锤本体 ； 6、 进气接口 ； 7、 排气接口 ； 8、 进气口 ； 9、 气体 过滤器 ； 10、 油雾器 ； 11、 气体分配器 ； 12、 出气口 ； 13、 进气管路 ； 14、 回气集气包 ； 15、 入口 ； 16、 排气洁净器 ； 1

13、7、 减压阀 ； 18、 气压调节单元 ； 19、 加速度采集单元 ； 20、 加速度控制单元 ； 21、 加速度传感器固定座 ； 22、 加速度传感器 ； 23、 电荷放大器 ； 24、 数据采集卡 ； 25、 主控计 算机 ； 26、 PLC 可编程控制器 ； 27、 电气比例阀 ； 28、 压力调压阀 ； 29、 排气管路。 具体实施方式 0012 下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述。 0013 如图 1 所示的气锤式振动台， 它主要由振动台单元 100、 供气单元 200、 排气单元 300 以及加速度控制装置 400 组成。 0014 振动台单元 100 包括一个振动台

14、1、 振动台 1 通过弹簧 2 弹性安装在基座 3 上。振 动台 1 的下侧安装有多个气锤 4， 多个气锤 4 均匀分布在振动台 1 的下表面上。在振动台工 作时， 通过充气使得气锤 4 按照一定的频率击打振动台 1 从而使得振动台获得满足试验要 求的加速度值。各个气锤 4 包括气锤本体 5、 进气接口 6 以及排气接口 7。 0015 供气单元 200 用于对气锤 4 进行供气， 它沿着气体流动方向依次设置有进气口 8、 气体过滤器9、 减压阀17、 油雾器10、 气体分配器11， 进气口8与气源相连通， 气体分配器11 包括多个出气口12， 多个出气口12的出气压力一致， 多个出气口12分

15、别与多个气锤4的进 气接口 6 通过进气管路 13 一一接通。 0016 排气单元300用于对气锤4排出的气体进行处理， 它包括一个回气集气包14， 回气 集气包 14 具有多个入口 15 以及一个排气洁净器 16。多个入口 15 分别与多个气锤 4 的排 气接口 7 通过排气管路 29 一一接通， 从气锤 4 的排气接口 7 排除的气体经入口 15 流入回 气集气包 14 内， 而后经过排气洁净器 16 进行净化后进行回收或直接排放。 0017 加速度控制装置 400 包括加速度采集单元 19、 加速度控制单元 20、 气压调节单元 18。 0018 加速度采集单元 19 用于对振动台 1

16、运动的加速度进行实时检测， 生成加速度数 说 明 书 CN 102607789 A 4 3/3 页 5 据。加速度采集单元 19 由加速度传感器固定座 21、 加速度传感器 22、 电荷放大器 23、 数据 采集卡 24 组成。加速度传感器固定座 21 固定在振动台 1 上， 加速度传感器 22 安装在加速 度传感器固定座 21 上。电荷放大器 23 的输入端与加速度传感器 22 相信号连接， 电荷放大 器 23 的输出端与数据采集卡 24 的输入端相信号连接， 数据采集卡 24 的输出端与加速度控 制单元 20 相信号连接。加速度采集单元 19 通过加速度传感器 22 实时采集振动台 1 的

17、加 速度数据， 经电荷放大器 23 放大， 经数据采集卡 24 采集后传输给加速度控制单元 20。 0019 加速度控制单元 20， 用于对加速度采集单元 19 生成的加速度数据进行分析处理， 得出对气锤 1 的供气压力的偏差值。加速度控制单元 20 包括主控计算机 25、 PLC 可编程控 制器 26。主控计算机 25 的输入端与加速度采集单元 19 相信号连接， 主控计算机 25 的输出 端与 PLC 可编程控制器 26 的输入端相信号连接， PLC 可编程控制器 26 的输出端与气压调 节单元 18 相信号连接。加速度控制单元 20 负责对所采集数据的加速度数据进行分析对比 并通过 PL

18、C 可编程控制器 26 对气压调节单元 18 发出指令， 从而实现对气锤 4 的供气压力 的实时调整和控制， 以达到控制气锤 4 的冲击速度来实现对振动台 1 的加速度的控制。 0020 气压调节单元 18， 用于调节供气单元 300 的供气压力， 气压调节单元 18 包括设置 在供气单元中的压力调节阀 28 以及用于控制压力调节阀 28 工作的电气比例阀 27， 电气比 例阀27与加速度控制单元20的PLC可编程控制器26相信号连接， 电气比例阀27由PLC可 编程控制器26控制工作。 气压调节单元18负责对输入气锤4的压力根据主控计算机25的 指令进行实时控制， 从而实时控制气锤的冲击速度

19、， 最终实现对振动台加速度的实时控制。 0021 下面具体阐述一下该气锤式振动台的加速度控制方法 ： 并通过振动台加速度采集单元 19 的加速度传感器 22 对振动台 1 加速度进行实时检 测， 生成振动台1的当前加速度数据， 加速度传感器22将此当前加速度转化电压值， 根据电 压值生成包含加速度大小、 方向的加速度数据， 将此加速度数据经电荷放大器 23 放大， 经 数据采集卡 24 采集后传输给主控计算机 25， 主控计算机 25 根据输入的加速度数据和预设 的加速度数据值进行比较后得出加速度偏差值， 主控计算机 25 根据加速度偏差值计算出 气锤 4 的供气压力的偏差值， 主控计算机 25 将此供气压力的偏差值通过可编程控制器 26 给电气比例阀 27 发出控制信号， 再由电气比例阀 27 控制压力调压阀 28 对气锤 4 的供气压 力进行调整， 从而达到控制气锤 4 冲击速度， 实现对振动台 1 的加速度的实时控制。 0022 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点， 其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神所作的等效变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102607789 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102607789 A 6