專利名稱：用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置。
技術(shù)背景[0002]強震臺網(wǎng)中使用的加速度計，通頻帶從零開始，在其通頻帶內(nèi)各個頻率點，靈敏度可認(rèn)為是相同的，線性可認(rèn)為是一致的。因此，在零頻點(或稱“靜態(tài)”)對加速度計的靈敏度和線性進行準(zhǔn)確的測量和標(biāo)定，即可給出加速度計在其通頻帶內(nèi)(尤其是低頻段)的主要特征參數(shù)。[0003]目前國內(nèi)比較典型的精密傾斜平臺為用于光學(xué)標(biāo)定的電控傾斜臺，它采用步進電機驅(qū)動，蝸輪蝸桿傳動，由于蝸輪蝸桿傳動間隙的存在，使定位精度受限；另外由于蝸輪蝸桿傳動摩擦損耗較大，所以傳動效率較低；選裝編碼器后可實現(xiàn)半閉環(huán)控制，但并沒有實現(xiàn)全閉環(huán)控制，控制精度也受到影響；此外平臺未配高精度傾斜角度測量裝置，傾角通過電機進給量換算而來，從而產(chǎn)生較大的測量誤差。實用新型內(nèi)容[0004]為克服現(xiàn)有傾斜臺定位精度較低、傳動效率較低、應(yīng)用范圍有限的缺點，本實用新型提供了一種定位精度高、傳動效率高、應(yīng)用范圍廣的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝直ο[0005]用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，包括底座，所述的底座上設(shè)有臺面， 與所述的臺面連接、帶動臺面轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動機構(gòu)，驅(qū)動所述的臺面和轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)，檢測臺面的轉(zhuǎn)動角度的檢測機構(gòu)，和托持所述的臺面和轉(zhuǎn)動機構(gòu)的左支撐架和右支撐架；[0006]所述的轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括允許所述的臺面繞其轉(zhuǎn)動的主軸，與所述的臺面固接的驅(qū)動臂和轉(zhuǎn)臺，和固定于所述的轉(zhuǎn)臺的一側(cè)的配重塊；所述的主軸固定于所述的左、右支撐架上；[0007]所述的驅(qū)動機構(gòu)和配重塊分別位于所述的驅(qū)動臂兩側(cè)；所述的驅(qū)動機構(gòu)包括直線電機，與所述的直線電機的動子連接的滑臺，使所述的滑臺沿直線滑動的直線導(dǎo)軌及滑塊， 和安裝于所述的滑臺上、檢測所述的直線電機位移的光柵尺，所述的光柵尺的讀數(shù)頭與所述的底座固定連接，所述的臺面水平時，所述的讀數(shù)頭給出光柵尺的零點信號；[0008]所述的滑臺抵緊所述的驅(qū)動臂，所述的直線電機正方向運動時所述的滑臺推動所述的轉(zhuǎn)動機構(gòu)正轉(zhuǎn)，所述的直線電機反方向運動時拉動所述的滑臺運動，由于所述的配重塊的重力作用使所述的轉(zhuǎn)動機構(gòu)反轉(zhuǎn)；[0009]所述的檢測機構(gòu)包括激光干涉儀和將激光反射回所述的激光干涉儀以獲取臺面轉(zhuǎn)動角度的反射鏡，所述的反射鏡安裝于所述的臺面上。[0010]進一步，所述的臺面與所述的轉(zhuǎn)臺固定連接，所述的轉(zhuǎn)臺通過螺栓與所述的驅(qū)動臂固接，所述的主軸穿設(shè)于所述的轉(zhuǎn)臺，所述的主軸的兩端分別通過支座固定于所述的左、右支撐架上，所述的主軸與所述的轉(zhuǎn)臺之間設(shè)有滾動軸承。[0011]進一步，所述的支座包括固定于所述的左、右支撐架上的下半部和將所述的主軸向所述的下半部壓緊的上半部。[0012]進一步，所述的滑臺和驅(qū)動臂之間設(shè)有減摩承力機構(gòu)，所述的減摩承力機構(gòu)包括固定于所述的滑臺上的鋼球和固定于所述的驅(qū)動臂上的承受所述的滑臺的推力、并減小與所述的鋼球之間的摩擦的減摩承力板，所述的減摩承力板上與所述的鋼球的接觸面垂直于所述的臺面的上表面，所述的滑臺上固定有球座，所述的鋼球通過壓球圓螺母安裝于所述的球座內(nèi)，所述的鋼球抵緊所述的減摩承力板。[0013]進一步，所述的球座包括通過螺栓與所述的滑臺固接的環(huán)形座，和容納所述的鋼球的圓柱形凸臺，所述的凸臺內(nèi)設(shè)有圓臺狀凹陷，所述的鋼球置于所述的凹陷內(nèi)、且與所述的凹陷線接觸，所述的凸臺的外表面設(shè)有與所述的壓球圓螺母連接的外螺紋，所述的壓球圓螺母的頂端設(shè)有一圈向內(nèi)延伸的擋環(huán)，所述的擋環(huán)阻止所述的鋼球脫離所述的球座。[0014]進一步，所述的傾斜平臺裝置還設(shè)有能夠平衡所述的配重塊對所述的滑臺造成的作用力的力平衡彈簧機構(gòu)，所述的力平衡彈簧機構(gòu)包括固定于所述的滑臺上的彈簧吊釘， 固定于所述的底座上的彈簧支架，穿設(shè)于所述的彈簧支架上的彈簧拉釘，與所述的彈簧拉釘螺接的螺母，和設(shè)置于所述的彈簧吊釘和彈簧拉釘之間的彈簧，所述的彈簧對所述的滑臺施加朝向所述的配重塊的水平方向的作用力。[0015]進一步，所述的左支撐架和右支撐架對稱地設(shè)置于所述的臺面的兩側(cè)，所述的左、 右支撐架上架設(shè)有放置所述的激光干涉儀的安裝箱，所述的激光干涉儀位于所述的臺面下方，所述的安裝箱的上蓋開設(shè)有允許激光穿過的中心圓孔，所述的反射鏡對準(zhǔn)所述的中心圓孔。[0016]或者，所述的激光干涉儀安裝于干涉儀支架上，所述的干涉儀支架放置于地面上， 所述的激光干涉儀位于所述的臺面一側(cè)，所述的反射鏡安裝于所述的臺面上。[0017]進一步，所述的轉(zhuǎn)臺的兩側(cè)分別設(shè)有限制所述的轉(zhuǎn)臺向前轉(zhuǎn)動極限的前限位桿組，和限制所述的轉(zhuǎn)臺向后轉(zhuǎn)動極限的后限位桿組；限位桿組均由對稱地設(shè)置于所述的左、 右支撐架上的限位桿組成，所述的限位桿旁邊設(shè)置接近開關(guān)。[0018]進一步，所述的驅(qū)動機構(gòu)還包括電機安裝底板、電機安裝支座和輔助支座，所述的電機安裝底板通過螺栓固定于所述的底座上，所述的直線導(dǎo)軌固定于所述的電機安裝底板上，所述的滑塊可滑動地連接于所述的直線導(dǎo)軌上，所述的滑臺固定于所述的滑塊上；[0019]所述的直線電機的定子的一端通過所述的電機安裝支座與所述的電機安裝底板固接，另一端通過所述的輔助支座與所述的電機安裝底板固接；[0020]所述的讀數(shù)頭通過讀數(shù)頭支架固定于所述的電機安裝底板上。[0021]進一步，所述的臺面的下表面裝有測量臺面溫度的第一溫度傳感器，所述的安裝箱上方設(shè)有測量空氣溫度的第二溫度傳感器和測量空氣壓力的氣壓傳感器。[0022]本實用新型的技術(shù)構(gòu)思是轉(zhuǎn)臺與驅(qū)動臂剛性連接，轉(zhuǎn)臺上表面安裝臺面，驅(qū)動臂與臺面固接、且驅(qū)動臂形成垂直于臺面上表面的力臂，直線電機水平安裝，由直線電機帶動驅(qū)動臂、轉(zhuǎn)臺、臺面繞固定的主軸轉(zhuǎn)動，將直線電機的位移轉(zhuǎn)化為臺面的角位移，從而實現(xiàn)臺面的傾斜角度定位。[0023]為減小傳動間隙，在轉(zhuǎn)臺一端安裝了配重塊，通過力平衡彈簧機構(gòu)可減小因配重塊引起的直線電機負(fù)載加重現(xiàn)象。由于配重塊安裝在轉(zhuǎn)臺的一側(cè)，其重力對所述轉(zhuǎn)臺的中心有力矩的作用，滑臺的鋼球與驅(qū)動臂上的減摩承力板緊密接觸。直線電機推動滑臺向前水平運動時，鋼球推動轉(zhuǎn)動機構(gòu)和臺面繞主軸正方向轉(zhuǎn)動；直線電機拉動滑臺向后水平運動時，在配重塊的重力作用下，轉(zhuǎn)動機構(gòu)和臺面繞主軸反方向轉(zhuǎn)動。[0024]計算機可根據(jù)設(shè)定的臺面傾斜角度θ計算出直線電機需進給的位移1(相對于零位)，計算的公式如下[0025]
權(quán)利要求1.用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于包括底座，所述的底座上設(shè)有臺面，與所述的臺面連接、帶動臺面轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動機構(gòu)，驅(qū)動所述的臺面和轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)，檢測臺面的轉(zhuǎn)動角度的檢測機構(gòu)，和托持所述的臺面和轉(zhuǎn)動機構(gòu)的左支撐架和右支撐架；所述的轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括允許所述的臺面繞其轉(zhuǎn)動的主軸，與所述的臺面固接的驅(qū)動臂和轉(zhuǎn)臺，和固定于所述的轉(zhuǎn)臺的一側(cè)的配重塊；所述的主軸固定于所述的左、右支撐架上；所述的驅(qū)動機構(gòu)和配重塊分別位于所述的驅(qū)動臂兩側(cè)；所述的驅(qū)動機構(gòu)包括直線電機，與所述的直線電機的動子連接的滑臺，使所述的滑臺沿直線滑動的直線導(dǎo)軌及滑塊，和安裝于所述的滑臺上、檢測所述的直線電機位移的光柵尺，所述的光柵尺的讀數(shù)頭與所述的底座固定連接，所述的臺面水平時，所述的讀數(shù)頭給出光柵尺的零點信號；所述的滑臺抵緊所述的驅(qū)動臂，所述的直線電機正方向運動時所述的滑臺推動所述的轉(zhuǎn)動機構(gòu)正轉(zhuǎn)，所述的直線電機反方向帶動所述的滑臺運動時由于所述的配重塊的重力作用使所述的轉(zhuǎn)動機構(gòu)反轉(zhuǎn)；所述的檢測機構(gòu)包括激光干涉儀和將激光反射回所述的激光干涉儀以獲取臺面轉(zhuǎn)動角度的反射鏡，所述的反射鏡安裝于所述的臺面上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的臺面與所述的轉(zhuǎn)臺固定連接，所述的轉(zhuǎn)臺通過螺栓與所述的驅(qū)動臂固接，所述的主軸穿設(shè)于所述的轉(zhuǎn)臺，所述的主軸的兩端分別通過支座固定于所述的左、右支撐架上，所述的主軸與所述的轉(zhuǎn)臺之間設(shè)有滾動軸承。
3.如權(quán)利要求2所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的支座包括固定于所述的左、右支撐架上的下半部和將所述的主軸向所述的下半部壓緊的上半部。
4.如權(quán)利要求3所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)臺的兩側(cè)分別設(shè)有限制所述的轉(zhuǎn)臺向前轉(zhuǎn)動極限的前限位桿組，和限制所述的轉(zhuǎn)臺向后轉(zhuǎn)動極限的后限位桿組；限位桿組均由對稱地設(shè)置于所述的左、右支撐架上的限位桿組成，所述的限位桿旁邊設(shè)置接近開關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的驅(qū)動機構(gòu)還包括電機安裝底板、電機安裝支座和輔助支座，所述的電機安裝底板通過螺栓固定于所述的底座上，所述的直線導(dǎo)軌固定于所述的電機安裝底板上，所述的滑塊可滑動地連接于所述的直線導(dǎo)軌上，所述的滑臺固定于所述的滑塊上；所述的直線電機的定子的一端通過所述的電機安裝支座與所述的電機安裝底板固接， 另一端通過所述的輔助支座與所述的電機安裝底板固接；所述的讀數(shù)頭通過讀數(shù)頭支架固定于所述的電機安裝底板上。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的滑臺和驅(qū)動臂之間設(shè)有減摩承力機構(gòu)，所述的減摩承力機構(gòu)包括固定于所述的滑臺上的鋼球和固定于所述的驅(qū)動臂上的承受所述的滑臺的推力、并減小與所述的鋼球之間的摩擦的減摩承力板，所述的減摩承力板上與所述的鋼球的接觸面垂直于所述的臺面的上表面，所述的滑臺上固定有球座，所述的鋼球通過壓球圓螺母安裝于所述的球座內(nèi)，所述的鋼球抵緊所述的減摩承力板。
7.如權(quán)利要求6所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的球座包括通過螺栓與所述的滑臺固接的環(huán)形座，和容納所述的鋼球的圓柱形凸臺，所述的凸臺內(nèi)設(shè)有圓臺狀凹陷，所述的鋼球置于所述的凹陷內(nèi)、且與所述的凹陷線接觸，所述的凸臺的外表面設(shè)有與所述的壓球圓螺母連接的外螺紋，所述的壓球圓螺母的頂端設(shè)有一圈向內(nèi)延伸的擋環(huán)，所述的擋環(huán)阻止所述的鋼球脫離所述的球座。
8.如權(quán)利要求7所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的傾斜平臺裝置還設(shè)有能夠平衡所述的配重塊對所述的滑臺造成的作用力的力平衡彈簧機構(gòu)，所述的力平衡彈簧機構(gòu)包括固定于所述的滑臺上的彈簧吊釘，固定于所述的底座上的彈簧支架，穿設(shè)于所述的彈簧支架上的彈簧拉釘，與所述的彈簧拉釘螺接的螺母，和設(shè)置于所述的彈簧吊釘和彈簧拉釘之間的彈簧，所述的彈簧對所述的滑臺施加朝向所述的配重塊的水平方向的作用力。
9.如權(quán)利要求8所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的左支撐架和右支撐架對稱地設(shè)置于所述的臺面的兩側(cè)，所述的左、右支撐架上架設(shè)有放置所述的激光干涉儀的安裝箱，所述的激光干涉儀位于所述的臺面下方，所述的安裝箱的上蓋開設(shè)有允許激光穿過的中心圓孔，所述的反射鏡對準(zhǔn)所述的中心圓孔。
10.如權(quán)利要求8所述的用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，其特征在于所述的激光干涉儀安裝于干涉儀支架上，所述的干涉儀支架放置于地面上，所述的激光干涉儀位于所述的臺面一側(cè)，所述的反射鏡安裝于所述的臺面上。
專利摘要用于地震計靜態(tài)標(biāo)定的精密傾斜平臺裝置，包括底座，臺面，轉(zhuǎn)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)，檢測機構(gòu)和支撐架；轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括主軸，驅(qū)動臂和轉(zhuǎn)臺，及配重塊；主軸固定于左、右支撐架上；驅(qū)動機構(gòu)和配重塊分別位于驅(qū)動臂兩側(cè)；驅(qū)動機構(gòu)包括直線電機，滑臺，直線導(dǎo)軌及滑塊和光柵尺，光柵尺的讀數(shù)頭與底座固定連接，臺面水平時，讀數(shù)頭給出光柵尺的零點信號；滑臺抵緊驅(qū)動臂，直線電機正方向運動時滑臺推動轉(zhuǎn)動機構(gòu)正轉(zhuǎn)，直線電機反方向帶動滑臺運動時由于配重塊的重力作用使轉(zhuǎn)動機構(gòu)反轉(zhuǎn)；檢測機構(gòu)包括激光干涉儀和將激光反射回激光干涉儀以獲取臺面轉(zhuǎn)動角度的反射鏡，反射鏡安裝于臺面上。本實用新型具有定位精度高、傳動效率高、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
文檔編號G01P21/00GK202275167SQ20112037531
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者何聞, 徐冠華, 賈叔仕 申請人:浙江大學(xué)