将激振器改制为压电加速度计校准器

　　1　引　言

　　荷兰PHILIPS公司生产的PR9270型激振器是一种电动式激励装置,如图1所示。由校准信号发生器产生音频信号,经功率放大器功放后输送到PR9270的激励线圈,由线圈产生的交变磁场与激振器内恒磁场相互作用,使线圈产生相应频率的机械振动,其激振力由固定在线圈上的顶杆传给被测物体。PR9270型激振器原来主要用于测定较大梁

　　杆和桁架结构的共振频率、检查大型机轮轴和螺旋桨的扭转频率,进行耐振和持久疲劳试验等。在我国,仿制和研制同型或其它型的激振器数量不少,有时不尽其用,长期闲置。如果把这种激振器改制成压电加速度计校准器,用完后又可复原,则是比较经济实惠的方法。

　　2　改制方法

　　由于PR9270型激振器的激振力小于50N,因此将它改制成重量较轻的压电加速度计校准器比较合适。改制的整个装置共有三部分:安装振动台面或悬臂梁、调整振动弹簧和装配支承弹簧以及制作测量振幅的装置。

　　2.2　调整振动弹簧与装配支承弹簧

　　PR9270型激振器有两组振动弹簧,每组的预压力为45N。当两组弹簧同向安装时,总的预压力为90N,因此就将可动部分推到了限挡器的顶端。为此可打开激振器的顶盖,将顶部的振动弹簧反向安装,便可使可动部分的预压力变为零。但是由于可动部分重力的作用,可动部分还是沉到限挡器的底端。所以还应加工一条支承弹簧安装在激振器可动系统的顶部位置,把可动部分支撑起来,平衡掉剩余的重力,使可动部分恰好处在两限挡器的中间并能自由振动。经多次试验证实,利用一定厚度的橡胶片做支承弹簧最好,振动波形失真度很小。

　　2.3　振幅测量装置

　　振动台面与悬臂梁的振幅可用读数显微镜测定,其测量准确度可达0.001mm。为了将读数显微镜放置在适当的位置处测量,最好制做一台镜架,可以上下、左右、前后调节显微镜的观测位置和观测距离。观测的标志是固定在振动台(或悬臂梁)上的测量光缝。此测量光缝是经精密研磨、形变很小的两块金属片对靠而成。光缝宽度可达0.01mm。

　　3　工作原理与技术指标

　　3.1　工作原理

　　该校准器的原理如图3所示。整套压电加速度计校准器共有四部分:标准信号发生器、音频功率放大器、PR9270型激振器和振幅测量装置。由标准信号发生器产生所要求的低失真度正弦信号,经音频功率放大器放大后输入到激振器的激励线圈,从而产生相应频率的机械振动。振动台面或悬臂梁的振幅用JC1型读数显微镜测量。在振动过程中,当测量光缝被其背面的聚焦光源照射后,光缝展成一条有一定宽度的光带,测定光带宽度减去光缝本身的宽度就是振动的双振幅(峰—峰)值。对于高值加速度情况,不能使用光缝测量振幅,可采用标准加速度计,如丹麦B&K公司生产的8305型标准加速度计。可将它与被校对压电加速度计背对背地安装在振动台面或悬臂梁上,直接进行对比试验更为方便。