一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台制造技术

本发明专利技术涉及一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台，解决了在实验中测试摆台不能调节静电加速度计姿态的问题，包括密闭室，密闭室固定安装于地面且内部固定安装有悬挂框架，悬挂框架顶部安装有柔性挠曲且柔性挠曲另一端安装有刚性摆台框架，刚性摆台框架底部固定安装有承载摆台且承载摆台顶面固定安装有静电加速度计姿态调节装置；承载摆台能够绕着悬挂点自由摆动，通过调节摆台上的配重块的位置可调节摆台的倾斜角度，进而改变摆台的倾斜角度，调节待测静电加速度计的姿态位置，通过三维位移调节平台调节待测静电加速度计在摆台上的位置，以获得较好的摆台隔振效果，满足高精度静电加速度计的地面性能测试需求。精度静电加速度计的地面性能测试需求。精度静电加速度计的地面性能测试需求。

【技术实现步骤摘要】
一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台


[0001]本专利技术涉及地面振动隔离系统以及静电加速度计地面研究
，具体涉及一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台。

技术介绍

[0002]基于电容位移传感和静电反馈控制技术的静电加速度计具有精度高，体积小，能实现六个自由度同时测量等特点，广泛应用于各种空间计划。从上世纪九十年代以来，静电加速度计在卫星重力测量、牛顿反平方定律检验以及引力波探测等空间项目中作为重要载荷得到成功应用，其技术发展不断成熟，俨然已经成为了空间科学任务的重要载荷之一。目前，静电加速度计分辨率水平从早期的10
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10
m/s2/Hz
1/2
量级的水平，不断提高到10
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15
m/s2/Hz
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量级。为了保证这类高精度静电加速度计的可靠性，在地面对其进行分辨率测试和灵敏度标定是非常重要的工作。在测试过程中，必须考虑实验所处环境的本底振动噪声对静电加速度计地面研究的影响。在地面开展的科学实验都不可避免的会受到地脉动的影响，即使在安静的地区，在静电加速度计的测量频带亚赫兹范围内，地脉动噪声依然高达10
‑
8 m/s2/Hz
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量级水平，该噪声远高于静电加速度计自身的本底噪声水平，这对于静电加速度计地面性能测试是一个极大的限制。因此，开发地面振动隔离系统对于静电加速度计地面研究是非常必要的。
[0003]对于传统的隔振系统而言，它的隔振频带取决于其固有频率，对于低于其隔振频带的频率范围几乎没有隔振效果。目前，商业隔振平台的固有频率很难达到静电加速度计的工作频带，无法满足测量频带低至毫赫兹量级的静电加速度计的分辨率测试需求。此外，在静电加速度计地面性能测试研究中，由于其超高的分辨率以及极小的量程，静电加速度计在测试平台上的安装姿态要保持较高的水平度，其对测试平台的倾斜角度十分敏感，由测试平台倾斜引入的重力加速度沿测试平台台面的加速度分量极其容易使得静电加速度计超量程而无法正常工作，进而无法进一步开展静电加速度计分辨率测试等地面研究。对于诸如悬挂式复合隔振摆台、局域优化的高精度静电加速度计测试摆台等测试平台而言，它们虽然具备一定的隔离地面振动的能力，但是缺乏对静电加速度计安装姿态的调节能力，也无法开展静电加速度计灵敏度标定实验研究。为此，必须开拓新的方法，突破传统隔振系统的限制，考虑测试平台倾斜角度调节需求，开发能够在较宽频带范围内提供隔振效果，同时又能够进行静电加速度计安装姿态精密调节的测试平台系统。
[0004]鉴于以上我们提供一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台用于解决以上问题。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术提供一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台，采用柔性挠曲悬挂摆台的方式，使得承载摆台能够随着地面水平振动而摆动，从而利用摆台自身倾斜引入的重力沿水平方向的分量来平衡地面水平振动，再利用承载摆台上的三维位移调节平台调节加速度计在摆台上的位置，使得加速度计测点处在摆台
的质心垂线上，以减小扭转运动加速度耦合到水平方向加速度上，同时调节加速度计测点的高度令其落在在整个摆台的撞击中心处，以获得撞击中心处对高频振动抑制的效果；从而找到一个水平加速度噪声在较宽频带内均达到较低水平的测点，在该测点进行静电加速度计性能测试。同时，基于质心调节的方法，在摆台上安装了线性位移台，通过调节配重块的质量来改变摆台系统的质量分布，从而改变摆台系统的倾斜角度，进而对待测静电加速度计的姿态进行精密调节，保障静电加速度计在不超量程而正常工作。同时，通过定量地调节配重块的位置，定量地调节摆台的倾斜角度，该倾斜角度信号可用于静电加速度计标定信号，进而开展静电加速度计灵敏度标定实验。
[0006]一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台，其特征在于，包括密闭室、柔性挠曲、悬挂框架、刚性摆台框架、承载摆台、静电加速度计姿态调节装置，所述密闭室与地面刚性连接且密闭室内底部与悬挂框架外底部刚性连接，所述悬挂框架内顶部刚性连接柔性挠曲的一端且柔性挠曲的另一端与摆台框架刚性连接，所述摆台框架底部与承载摆台刚性连接，承载摆台顶面固定安装静电加速度计姿态调节装置。
[0007]优选的，所述静电加速度计姿态调节装置包括角度测量装置、待测静电加速度计、三维位移调节平台、监测控制平台、配重块、线性位移台；所述承载摆台顶壁一侧固定安装有角度测量装置，所述承载摆台中心位置固定安装有三维位移调节平台且三维位移调节平台顶壁固定安装有待测静电加速度计，所述承载摆台远离角度测量装置一侧固定安装有线性位移台，所述线性位移台顶部固定安装有配重块。
[0008]优选的，所述三维位移调节平台包括可沿水平正交以及垂直三个方向进行移动的三组位移台，所述位移台采用导轨丝杠式的移动调节方式进行精密调节。
[0009]优选的，所述配重块的质量小于承载摆台、角度测量装置、待测静电加速度计、三维位移调节平台和线性位移台的总质量。
[0010]优选的，所述监测控制平台通过导线分别与待测静电加速度计、三维位移调节平台和线性位移台连接。
[0011]优选的，所述密闭室为封闭腔体。
[0012]上述技术方案有益效果在于：本专利技术的静电加速度计姿态调节隔振测试摆台，由机械部件、角度测量装置、三维位移调节平台、线性位移台及监测控制平台组成，结构相对简单，容易实现；整个装置采用被动隔振方案，没有控制电路，避免了电路引入额外噪声；本专利技术利用三维位移调节平台调节加速度计在摆台上的位置，使得加速度计测点处在摆台的质心垂线上的撞击中心处，以达到最优的加速度噪声水平；同时结合了摆台自身的倾斜产生的重力加速度水平分量平衡地面水平振动噪声原理，使得摆台系统中的待测静电加速度计在较宽频带范围内对地面水平振动均具有较弱的响应。此外，利用线性位移台调节配重块的在承载摆台上的位置，进而改变摆台的倾斜角度，调节待测静电加速度计的姿态位置，同时，通过定量地调节配重块的位置，可定量地调节摆台的倾斜角度，摆台倾斜角度可由角度测量装置记录，该倾斜角度信号可用于静电加速度计灵敏度标定的倾斜标定信号，实现静电加速度计灵敏度标定功能。
附图说明
[0013]图1为本专利技术整体结构示意图。
[0014]1、密闭室；2、柔性挠曲；3、为悬挂框架；4、刚性摆台框架；5、承载摆台；6、静电加速度计姿态调节装置；61、角度测量装置；62、待测静电加速度计；63、三维位移调节平台；64、监测控制平台；65、配重块；66、线性位移台。
具体实施方式
[0015]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
[0016]下面将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。
[0017]本实施例提供一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台，参照附图1所示，包括密闭室1、柔性挠曲2、悬挂框架3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台，其特征在于，包括密闭室（1）、柔性挠曲（2）、悬挂框架（3）、刚性摆台框架（4）、承载摆台（5）、静电加速度计姿态调节装置（6），所述密闭室（1）与地面刚性连接且密闭室（1）内底部与悬挂框架（3）外底部刚性连接，所述悬挂框架（3）内顶部刚性连接柔性挠曲（2）的一端且柔性挠曲（2）的另一端与摆台框架（4）刚性连接，所述摆台框（4）架底部与承载摆台（5）刚性连接，承载摆台（5）顶面固定安装静电加速度计姿态调节装置（6）。2.根据权利要求1所述的一种静电加速度计姿态调节隔振测试摆台，其特征在于，所述静电加速度计姿态调节装置（6）包括角度测量装置（61）、待测静电加速度计（62）、三维位移调节平台（63）、监测控制平台（64）、配重块（65）、线性位移台（66）；所述承载摆台（5）顶壁一侧固定安装有角度测量装置（61），所述承载摆台（5）中心位置固定安装有三维位移调节平台（63）且三维位移调节平台（63...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴世勋，孟萍萍，文振华，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：