基于零刚度隔振结构的多方向绝对位移测量装置【实用新型】

一、专利名称及专利号

名称：《基于零刚度隔振结构的多方向绝对位移测量装置》

专利号：ZL 201520195140.9

二、应用领域

本实用新型属于振动测量领域，尤其涉及一种基于零刚度隔振结构的多方向绝对位移测量装置。

三、专利说明

1、摘要：

本实用新型提供了一种基于零刚度隔振结构的多方向绝对位移测量装置，其包括框架、配重块、连接于配重块与框架之间的连接结构、固定于配重块上以测量该配重块在竖直、水平方向上与被测振动结构之间的距离的第一、第二距离传感器及电性连接于第一、第二距离传感器上的上位机。连接结构包括分别弹性连接于配重块的两个第一侧面与框架的对应的内侧面之间的第一连接机构及分别弹性连接于配重块的两个第二侧面与框架的对应的内侧面之间的第二连接机构，两个第一连接机构与两个第二连接机构正交，每一个第一连接机构包括 X 型结构及拉伸连接于其中一对连接末端的铰接处之间的拉伸弹簧。在较低成本的情况下，直接测量振动物体多个方向的绝对位移。

2、背景：

随着科技进步，近年来汽车、航天发展迅猛，一般来说，对于汽车、航空航天等装载的仪器或人员，需要有效的主动控制时时抑制振动。主动控制的控制回路中的第一步就是需要控制信号，一般来说，利用振动物体本身的绝对位移来控制其运动是最有效的方法。然而，如何得到振动物体的绝对位移一直是一个需要解决的问题。

振动测量装置主要是测量运动物体的运动状态信号，用于检测振动物体的安全性和稳定性，进一步的使用运动状态信号实现时时的主动控制。有效的振动测量装置不单单是有效的测量振动物体的运动状态，也能应用在航空、船舶中对结构或仪器进行时时检测、故障诊断并且进行隔离振动的保护。

目前，在利用机械装置进行振动测量中，如何直接获得振动物体的绝对位移是一个需要解决的问题。其中，准确性和稳定性是衡量测量装置的两个指标，而对于机械式的测量振动的绝对位移的装置来说，如何同时保证准确性和稳定性是一个较大的问题。因此，基于不同的振动下的绝对位移的测量和信号的使用的需求，需要提出一种稳定的能够准确测量振动物体绝对位移的测量装置。

现如今，在常用的测量装置中，利用机械结构进行振动测量的装置一般是利用压电作用的加速度传感器。加速度传感器是最常用的测量振动信号的传感器，将加速度传感器固定在被测物体上获得单个方向或多个方向的振动加速度，将信号做放大、两次积分等处理后，在采集仪器上显示或再将其用于主动控制或分析。但是由于信号处理、转换以及运算的过程中，时间滞后以及失真问题无法避免；而基于光学仪器或定位系统（ GPS ）的测量装置能够有效精确的测量振动的绝对位移和速度，但是由于这类仪器的价格较高，并且需要较大的使用空间和较高的操作要求，无法在汽车、小型结构等领域大量使用。

四、相关文件下载

专利详情：/UploadFiles/20220623/20220623090976377637.pdf