[发明专利]一种大范围测量物体受力振动数据的修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其是一种物体受力振动数据的修正方法。

背景技术

为了完整反应物体受力情况，许多工程应用和科学研究工作中需要对物体进行受力动态应变测量。《科技应用》2008年第37卷第1期“应变式称重传感器的动态特性”一文介绍了应变式称重传感器动态特性的测量方法，专利号为200410073120.0的中国专利公开了一种平面应变测量传感器，上述技术方案都是用金属电阻应变片或半导体应变传感器进行动态测量，存在以下问题：传感器动态测量频响范围小，在中高频动态特性有损失，测量结果不能完全反映物体受力时中高频的动态特性。但是，物体受力发生突变主要集中在中高频范围，这样，普通测力方法无法测量受力发生的突变从而难以大范围埔捉测量的全部动态特性，而突变动态特性又是工程应用和科学重点研究的对象。动态应变传感器一般都是在平稳情况下测量的，而物体受力状态的突变动态特性往往有振动出现。例如，在汽轮发电机中，突变现象均会伴随着出现异常振动，这往往是机组发生故障的前兆；在空气动力学中，在失速状态下的飞机通常会产生剧烈抖动；在故障诊断中，常常通过突变和振动来发现故障的位置。由于物体的突变伴有振动发生，现有技术无法准确测量或造成测量误差。

发明内容

为了克服现有技术测量频响范围小和无法准确测量物体受力的不足，本发明提供了一种大范围测量物体受力振动数据修正方法，采用聚偏氟乙烯材料制作的高灵敏度动态应变传感器，可以大范围捕捉测量的全部动态特性，并针对因振动而产生应变数据的测量误差对数据进行修正，达到准确测量的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括下述步骤：

步骤一：用聚偏氟乙烯材料制作长20mm、宽20mm、厚200-280μm的动态应变传感器，用聚偏氟乙烯材料制作厚100-320μm、直径20mm的振动传感器。

步骤二：在物体需要测量的位置上安装动态应变传感器、振动传感器和应变片，所述动态应变传感器、振动传感器和应变片一字排开，彼此间隔为1-2mm。动态应变传感器、振动传感器、应变片均采用35mm×35mm×10mm的屏蔽盒屏蔽后连接大地。动态应变传感器测量动态应变，应变片测量直流应变，振动传感器测量振动频率。

步骤三：在工作环境中测量物体受力出现振动的频率范围f_振低-f_振高。

步骤四：振动标定准备，把被测物体安装在标准振动台上，安装后保证动态应变传感器、振动传感器、应变片的电压输出均为零。

步骤五：振动标定步骤，扩大物体在工作环境中的振动频率范围至频率范围f_振低-f_振高的1.2倍。把这个范围工作划分为至少N个(N是任意自然数)振动频率点并控制标准振动台工作。测量得到N个(N是任意自然数)振动频率f_N振、动态应变传感器电压V_N动振、应变片电压V_N应振并分别放大后进行存储。

步骤六：测量过程，将物体放在工作环境中进行实时测量，分别测量振动传感器输出频率f_N振测、动态应变传感器电压V_N动测、应变片电压V_M应测并分别放大后进行存储到数据修正模块中。

步骤七：数据修正，在某个频率下查询数据修正模块中振动标定与测量振动传感器输出频率关系符合f_N振＝f_N振测。计算动态应变传感器在该频率下的输出电压V_N动输出＝V_N动测-V_N动振，应变片在该频率下的输出电压V_N应输出＝V_N应测-V_N应振。重复本步骤再计算出其它频率下的输出电压。

本发明的有益效果是：针对现有技术动态测量频响范围小，不能完全反映突变动态特性的不足，以及因为振动产生测量不准确的缺陷，本发明采用了大范围动态测量和对应变测量误差进行数据修正的方法，取得了大范围动态测量，并获得准确的数据。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

附图1是本发明硬件方框原理图

附图2是本发明步骤流程图

具体实施方式