高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其中，該裝置包括：低溫箱；底座，設(shè)置于所述低溫箱內(nèi)；第一固定端，固定于所述底座上；橢圓柱形振子，固定于所述第一固定端上，用于旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)微風(fēng)振動(dòng)傳感器的振動(dòng)梁上下振動(dòng)；電機(jī)，固定于所述底座上，用于帶動(dòng)所述橢圓柱形振子旋轉(zhuǎn)；PWM控制器，與所述電機(jī)連接，用于控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速；積分器，與所述低溫箱連接，用于獲取所述橢圓柱形振子的形變量；除法器，與所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器和所述積分器連接，用于獲取所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器的低溫準(zhǔn)確度。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)酷低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)傳感器的幅值和頻率的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】
高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置 準(zhǔn)確度的試驗(yàn)裝置，具體來(lái)說(shuō)就是一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓輸電線路在風(fēng)載作用下的振動(dòng)，根據(jù)振幅和頻率的不同，大致可分為:高頻微 幅的微風(fēng)振動(dòng)、中頻中幅的尾流馳振和低頻大幅的舞動(dòng)。以上三種振動(dòng)都會(huì)給高壓輸電線 路造成危害，其中以尚頻微幅的微風(fēng)振動(dòng)發(fā)生得最為頻繁。尚頻微幅的微風(fēng)振動(dòng)具有尚頻 性和持續(xù)性的特點(diǎn)，主要由卡門渦街引起，對(duì)于多分裂導(dǎo)線的微風(fēng)振動(dòng)，則同時(shí)涉及卡門渦 街與尾流效應(yīng)。
[0003] 輸電線路導(dǎo)地線的微風(fēng)振動(dòng)是導(dǎo)致其疲勞損傷的主要原因，持續(xù)的微風(fēng)振動(dòng)會(huì)導(dǎo) 致導(dǎo)地線斷股、金具損壞和防振器滑落等安全事故，尤其對(duì)于大跨越架空輸電線路，由于檔 距大、掛點(diǎn)高、張力高、導(dǎo)線截面大、水面平坦開(kāi)闊等特點(diǎn)，風(fēng)載荷輸入導(dǎo)線的動(dòng)能大，振動(dòng) 更為嚴(yán)重。另外，大跨越在輸電線路中具有"咽喉"的重要地位，屬于架空線路中抗風(fēng)振的薄 弱環(huán)節(jié)，具有易于風(fēng)振、難以防振的特點(diǎn)，一直是微風(fēng)振動(dòng)防治的重點(diǎn)。
[0004] 微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置在輸電線路微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。由于我國(guó)幅員 遼闊，地貌特征千差萬(wàn)別，屬于復(fù)雜多變的大陸性氣候，大部分輸電網(wǎng)需要穿過(guò)高原、山地、 盆地等氣候復(fù)雜惡劣的區(qū)域，因此，在冰雪、凍雨等極寒的氣象條件下，微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置 的低溫運(yùn)行成為不可避免的問(wèn)題。
[0005] 微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度是微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置可靠性的基本技術(shù)要求，然而，由 于嚴(yán)酷低溫環(huán)境下（-40~_55°C)，常用的激振器和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)儀器都無(wú)法正常工作，針對(duì)以 上問(wèn)題，根據(jù)奧卡姆剃刀準(zhǔn)則(Occam's Razor，Ockham's Razor)，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研 發(fā)一種輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器低溫準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)酷低溫環(huán)境下(-40~-55 °C)微風(fēng)振動(dòng)傳感器幅值和頻率的準(zhǔn)確度檢驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器 的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法在低溫環(huán)境下準(zhǔn)確測(cè)量微風(fēng)振動(dòng)傳感器幅值和 頻率的問(wèn)題。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】提供一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng) 傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，包括:低溫箱;底座，設(shè)置于所述低溫箱內(nèi)；第一固定端，固定于 所述底座上;橢圓柱形振子，固定于所述第一固定端上，用于旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)微風(fēng)振動(dòng)傳感器的 振動(dòng)梁上下振動(dòng)；電機(jī)，固定于所述底座上，用于帶動(dòng)所述橢圓柱形振子旋轉(zhuǎn);PWM控制器， 與所述電機(jī)連接，用于控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速;積分器，與所述低溫箱連接，用于獲取所述橢 圓柱形振子的形變量;除法器，與所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器和所述積分器連接，用于獲取所述微 風(fēng)振動(dòng)傳感器的低溫準(zhǔn)確度。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】可知，高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)裝置至少具有以下有益效果:通過(guò)采用相同結(jié)構(gòu)和材料的固定端以及相同材料共軸心的 橢圓柱形振子和圓柱形支撐桿，有效保證低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)側(cè)和橢圓柱形振子側(cè)具有相 同的垂直方向變形量;所采用的橢圓柱形振子易于更換，橢圓柱形振子截面的長(zhǎng)半軸b滿足 a < b < 3a，其中，a為橢圓柱形振子截面的短半軸，本發(fā)明可提供符合微風(fēng)振動(dòng)參數(shù)條件的 振源，以此結(jié)構(gòu)進(jìn)行低溫試驗(yàn)，只需計(jì)算試驗(yàn)溫度條件下，橢圓柱形振子橫截面長(zhǎng)半軸b的 變形量，即可得到振源的準(zhǔn)確最大幅值，振動(dòng)頻率則可根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確得到，本發(fā)明是嚴(yán) 酷低溫條件下(-40 °C~_55°C)輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器準(zhǔn)確度試驗(yàn)的有效理想方式，能夠 實(shí)現(xiàn)嚴(yán)酷低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)傳感器的幅值和頻率的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)。
[0009] 應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下【具體實(shí)施方式】?jī)H為示例性及闡釋性的，其并不 能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 下面的所附附圖是本發(fā)明的說(shuō)明書的一部分，其繪示了本發(fā)明的示例實(shí)施例，所 附附圖與說(shuō)明書的描述一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。
[0011] 圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)裝置的立體示意圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)裝置的又一立體示意圖；
[0013] 圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)裝置的主視圖；
[0014] 圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0015] 圖5為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的右視圖；
[0016] 圖6為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)流程圖；
[0017] 圖7為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的使用準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置測(cè)試微風(fēng)振動(dòng)傳感器時(shí)的 幅值A(chǔ)'曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將以附圖及詳細(xì) 敘述清楚說(shuō)明本發(fā)明所揭示內(nèi)容的精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本
【發(fā)明內(nèi)容】
的 實(shí)施例后，當(dāng)可由本
【發(fā)明內(nèi)容】
所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
的精 神與范圍。
[0019] 本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。 另外，在附圖及實(shí)施方式中所使用相同或類似標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件是用來(lái)代表相同或類似部 分。
[0020] 關(guān)于本文中所使用的"第一"、"第二"、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，也 非用以限定本發(fā)明，其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的元件或操作。
[0021 ]關(guān)于本文中所使用的方向用語(yǔ)，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方 向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本創(chuàng)作。
[0022] 關(guān)于本文中所使用的"包含"、"包括"、"具有"、"含有"等等，均為開(kāi)放性的用語(yǔ)，即 意指包含但不限于。
[0023] 關(guān)于本文中所使用的"及/或"，包括所述事物的任一或全部組合。
[0024]關(guān)于本文中所使用的用語(yǔ)"大致"、"約"等，用以修飾任何可以微變化的數(shù)量或誤 差，但這些微變化或誤差并不會(huì)改變其本質(zhì)。一般而言，此類用語(yǔ)所修飾的微變化或誤差的 范圍在部分實(shí)施例中可為20%，在部分實(shí)施例中可為10%，在部分實(shí)施例中可為5%或是其 他數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，前述提及的數(shù)值可依實(shí)際需求而調(diào)整，并不以此為限。
[0025] 某些用以描述本申請(qǐng)的用詞將于下或在此說(shuō)明書的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù) 人員在有關(guān)本申請(qǐng)的描述上額外的引導(dǎo)。
[0026] 本發(fā)明可以利用準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，該準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置平臺(tái)由微風(fēng)振動(dòng)傳 感器、二個(gè)固定端、圓柱形支撐桿、橢圓柱形振子、聯(lián)軸器、電機(jī)、PWM控制模塊和底座組成。 二個(gè)固定端為結(jié)構(gòu)相同、各向同性金屬材料，用于剛性固定微風(fēng)振動(dòng)傳感器和約束聯(lián)軸器 軸，并保證低溫環(huán)境下二個(gè)固定端具有相同的變形量；圓柱形支撐桿用于安裝微風(fēng)振動(dòng)傳 感器，聯(lián)軸器用于連接橢圓柱形振子和電機(jī)軸。其中，圓柱形支撐桿和橢圓柱形振子共軸 心，且均為各向同性的金屬材料，圓柱形支撐桿橫截面圓半徑r與橢圓柱形振子橫截面橢圓 短半軸a相同，以保證低溫環(huán)境下該方向上具有相同的變形量;電機(jī)由PWM模塊控制，以輸出 試驗(yàn)要求的不同轉(zhuǎn)速;底座為金屬材料，二個(gè)固定端、低溫箱(控制試驗(yàn)溫度)和PWM控制模 塊均剛性安裝于底座上。
[0027] 圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試 驗(yàn)裝置的立體示意圖，圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感 器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的又一立體示意圖，圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種高壓輸電 線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的主視圖，圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的一種 高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖5為本發(fā)明具體 實(shí)施方式提供的一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的右視 圖，如圖1-圖5所示，通過(guò)采用相同結(jié)構(gòu)和材料的固定端以及相同材料共軸心的橢圓柱形振 子和圓柱形支撐桿，有效保證低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)側(cè)和橢圓柱形振子側(cè)具有相同的垂直方 向變形量;橢圓柱形振子可以更換，橢圓柱形振子截面的長(zhǎng)半軸b和短半軸a之間滿足a < 3a，因此可提供符合微風(fēng)振動(dòng)參數(shù)條件的振源，以此結(jié)構(gòu)進(jìn)行低溫試驗(yàn)，只需計(jì)算試驗(yàn)溫 度條件下，橢圓柱形振子橫截面長(zhǎng)半軸b的變形量，即可得到振源的準(zhǔn)確最大幅值，振動(dòng)頻 率則可根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確得到。
[0028] 該附圖所示的【具體實(shí)施方式】中，該準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置包括低溫箱R、底座1、第一固定 端2、橢圓柱形振子3、電機(jī)4、PWM控制器5、積分器6、除法器7、第二固定端8、柱形支撐桿9、聯(lián) 軸器10、存儲(chǔ)器11和比較器12,其中，底座1設(shè)置于所述低溫箱R內(nèi)；第一固定端2固定于所述 底座1上;橢圓柱形振子3固定于所述第一固定端2上，橢圓柱形振子3用于旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)微風(fēng) 振動(dòng)傳感器S的振動(dòng)梁P上下振動(dòng)；電機(jī)4固定于所述底座1上，電機(jī)4用于帶動(dòng)所述橢圓柱形 振子3旋轉(zhuǎn);PWM控制器5與所述電機(jī)4連接，PWM控制器5用于控制所述電機(jī)4的轉(zhuǎn)速;積分器6 與所述低溫箱R連接，積分器6用于獲取所述橢圓柱形振子3的形變量；除法器7與所述微風(fēng) 振動(dòng)傳感器S和所述積分器6連接，除法器7用于獲取所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的低溫準(zhǔn)確度； 第二固定端8固定于所述底座1上;柱形支撐桿9固定于所述第二固定端8上，柱形支撐桿9用 于承載微風(fēng)振動(dòng)傳感器S;聯(lián)軸器10設(shè)置于所述橢圓柱形振子3和所述電機(jī)4之間，聯(lián)軸器10 用于將所述電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)傳送給所述橢圓柱形振子3;存儲(chǔ)器11用于存儲(chǔ)所述微風(fēng)振動(dòng)傳感 器S的標(biāo)準(zhǔn)低溫準(zhǔn)確度；比較器12與所述除法器7和所述存儲(chǔ)器11連接，比較器12用于根據(jù) 所述低溫準(zhǔn)確度和所述標(biāo)準(zhǔn)低溫準(zhǔn)確度檢驗(yàn)所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的準(zhǔn)確性。例如，除法器 7輸出的低溫準(zhǔn)確度大于標(biāo)準(zhǔn)低溫準(zhǔn)確度時(shí)，說(shuō)明微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的準(zhǔn)確性良好，滿足工 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，具體來(lái)說(shuō)，低溫準(zhǔn)確度包括振幅準(zhǔn)確度M和頻率準(zhǔn)確度N，那么，在某一規(guī)定低 溫條件下，橢圓柱形振子的長(zhǎng)半軸b和短半軸a的關(guān)系確定，并且電機(jī)4轉(zhuǎn)速確定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)振 幅準(zhǔn)確度可以為90%，標(biāo)準(zhǔn)頻率準(zhǔn)確度也可以為90% ;如果振幅準(zhǔn)確度M大于標(biāo)準(zhǔn)振幅準(zhǔn)確 度，并且頻率準(zhǔn)確度N大于標(biāo)準(zhǔn)頻率準(zhǔn)確度，說(shuō)明微風(fēng)振動(dòng)傳感器S滿足工業(yè)應(yīng)用要求，本發(fā) 明不以此為限。
[0029] 參見(jiàn)圖1-圖5,本發(fā)明通過(guò)采用相同結(jié)構(gòu)和材料的兩個(gè)固定端，以及相同材料共軸 心的橢圓柱形振子和圓柱形支撐桿，可以有效保證低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)側(cè)（圓柱形支撐桿 及其固定端)和橢圓柱形振子側(cè)(橢圓柱形振子及其固定端)具有相同的垂直方向變形量； 所采用的橢圓柱形振子易于更換，橢圓柱形振子截面的長(zhǎng)半軸b滿足a < b < 3a，其中，a為橢 圓柱形振子截面的短半軸，本申請(qǐng)中橢圓柱形振子的結(jié)構(gòu)可提供符合微風(fēng)振動(dòng)參數(shù)條件的 振源，以此結(jié)構(gòu)進(jìn)行低溫試驗(yàn)，只需計(jì)算試驗(yàn)溫度條件下，橢圓柱形振子橫截面長(zhǎng)半軸b的 變形量，即可得到振源的準(zhǔn)確最大幅值，振動(dòng)頻率則可根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確得到，本發(fā)明是嚴(yán) 酷低溫條件下(-40 °C~_55°C)輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器S準(zhǔn)確度試驗(yàn)的有效理想方式，能 夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)酷低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的幅值和頻率的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)。具體來(lái)說(shuō)，可以將底 座1、第一固定端2、橢圓柱形振子3、第二固定端8、柱形支撐桿9、聯(lián)軸器10置于低溫箱R中， 低溫箱R可以根據(jù)試驗(yàn)要求，讓其內(nèi)部溫度降到預(yù)定溫度(_40°C~_55°C)，從而可以試驗(yàn)不 同低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的幅值準(zhǔn)確性和頻率準(zhǔn)確性，滿足用戶的試驗(yàn)需求。
[0030] 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中，利用螺釘D將柱形支撐桿9固定在第二固定端8上(如圖 2、圖5所示），方便柱形支撐桿5的拆卸，滿足用戶的試驗(yàn)需求，提高用于體驗(yàn)度。
[0031]本發(fā)明的又一【具體實(shí)施方式】中，所述橢圓柱形振子3與所述柱形支撐桿9同軸設(shè) 置，所述橢圓柱形振子3截面的短半軸a與所述柱形支撐桿9截面的半徑r相等，且橢圓柱形 振子3和柱形支撐桿9為同種金屬材料，這樣只需計(jì)算試驗(yàn)溫度下，橢圓柱形振子3橫截面長(zhǎng) 半軸b的變形量，即可得到振源的準(zhǔn)確最大幅值，不用考慮橢圓柱形振子3橫截面短半軸a的 變形量，因?yàn)闄E圓柱形振子3橫截面短半軸a的變形量與柱形支撐桿9截面的半徑r的變形量 相同；所述第一固定端2和所述第二固定端8之間的間距為130毫米~160毫米;所述第一固 定端2和所述第二固定端8的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)完全相同，并且所述第一固定端2和所述第二固定 端8平行設(shè)置，可以保證嚴(yán)酷低溫環(huán)境下檢驗(yàn)微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的幅值和頻率時(shí)，不會(huì)受到 由于第一固定端2和/或第二固定端8形變的影響，提高檢驗(yàn)精度;所述橢圓柱形振子3和所 述柱形支撐桿9為同種金屬材料，例如，所述橢圓柱形振子3和所述柱形支撐桿9均為鋁制 品;所述橢圓柱形振子3截面的長(zhǎng)半軸b與短半軸a之間的關(guān)系為a < b < 3a，如此設(shè)置可以提 供符合微風(fēng)振動(dòng)參數(shù)條件的振源。
[0032]本發(fā)明的又一【具體實(shí)施方式】中，積分器6獲取所述橢圓柱形振子3的形變量，橢圓 柱形振子3的形變量S的具體計(jì)算公式為：
[0034] 其中，To為橢圓柱形振子的初始溫度；b為橢圓柱形振子截面的長(zhǎng)半軸的初始尺 寸;bT為橢圓柱形振子的溫度降為T時(shí)長(zhǎng)半軸的尺寸;a(T)為與橢圓柱形振子的材料定壓比 熱有關(guān)的線膨脹系數(shù)。
[0035] 另外，除法器7獲取所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的低溫準(zhǔn)確度，低溫準(zhǔn)確度包括振幅準(zhǔn) 確度M和頻率準(zhǔn)確度N，其中，振幅準(zhǔn)確度M和頻率準(zhǔn)確度N的具體計(jì)算公式為：
[0036] M=AVA=AV (b-a-8)
[0037] N=fVf = fV(n/60)
[0038] 其中，A'為在預(yù)設(shè)低溫下微風(fēng)振動(dòng)傳感器感應(yīng)的幅值;A為振源最大幅值;b為橢圓 柱形振子截面的長(zhǎng)半軸;a為橢圓柱形振子截面的短半軸；S為在預(yù)設(shè)低溫下橢圓柱形振子 長(zhǎng)半軸方向的變形;f '為在預(yù)設(shè)低溫下微風(fēng)振動(dòng)傳感器感應(yīng)的頻率;f為電動(dòng)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻 率;n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，n = f X60。
[0039]圖6為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)流程圖，如圖6所示，具 體試驗(yàn)流程如下：
[0040]步驟101:保證橢圓柱形振子的長(zhǎng)半軸b與短半軸a的關(guān)系為b=l .5a，使橢圓柱形 振子的短半軸a處于垂直位置，定為微風(fēng)振動(dòng)傳感器S的基準(zhǔn)點(diǎn)，并對(duì)準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置(即微 風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置)進(jìn)行調(diào)零。
[0041 ] 步驟102:常溫下將準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置置于低溫箱中，降溫至-40°C，保持3小時(shí)，待準(zhǔn) 確度試驗(yàn)裝置整體溫度均勻，觀察是否有數(shù)據(jù)漂移，進(jìn)行調(diào)零。
[0042] 步驟103:利用PWM(脈沖寬度調(diào)制）控制器控制電機(jī)，分別將電機(jī)轉(zhuǎn)速升至180r/ min，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，記錄準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置的幅值和頻率輸出值，關(guān)停電機(jī)，恢復(fù)至常溫。 [0043] 步驟104:重復(fù)步驟101、步驟102,分別將電機(jī)轉(zhuǎn)速升至600r/min，1200r/min， 1800r/min 和 3000r/min，重復(fù)步驟 103。
[0044] 步驟105:將環(huán)境溫度降為_(kāi)50°C，保持3小時(shí)，待準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置整體溫度均勻，觀 察是否有數(shù)據(jù)漂移，調(diào)零，并重復(fù)步驟103、步驟104。
[0045] 步驟106:將環(huán)境溫度將為-55°C，保持3小時(shí)，待準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置整體溫度均勻，觀 察是否有數(shù)據(jù)漂移，調(diào)零，并重復(fù)步驟103、步驟104。
[0046] 步驟107:使準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置恢復(fù)到環(huán)境溫度，更換橢圓柱形振子，使橢圓柱形振 子的長(zhǎng)半軸b和短半軸a滿足b = 2a，重復(fù)步驟101到步驟106。
[0047] 步驟108:通過(guò)熱力學(xué)專業(yè)分析軟件計(jì)算得到b = l .5a和b = 2a的橢圓柱形振子在-40°C、-50°C和_55°C下的變形，得到橢圓柱形振子的長(zhǎng)半軸方向的變形5,計(jì)算得到振源最 大幅值A(chǔ) = b-a-S和電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率。
[0048]其中，材料的低溫變形公式為：
[0050]其中，To為材料的初始溫度;Lo為材料的初始尺寸;Lt為材料溫度降為T時(shí)的尺寸;a (T)為與材料定壓比熱有關(guān)的線膨脹系數(shù)。
[0051 ] 步驟109:將各溫度下微風(fēng)振動(dòng)傳感器S記錄的振幅f與該溫度下橢圓柱形振子的 最大振幅A相比，得到各溫度下的振幅準(zhǔn)確度M，比值越接近1，振幅準(zhǔn)確度M越高，具體來(lái)說(shuō)， M=A'/A=A'/(b-a-5) 0
[0052]步驟110:將各溫度下微風(fēng)振動(dòng)傳感器S記錄的頻率數(shù)據(jù)f與各個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的 頻率f相比，得到各溫度下的頻率準(zhǔn)確度N，比值越接近1，頻率準(zhǔn)確度N越高，具體來(lái)說(shuō)，N = fVf = fV(n/60)〇
[0053] 表1為橢圓柱形振子的長(zhǎng)半軸b和短半軸a滿足b = l. 5a，b = 45mm時(shí)準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié) 果，表1中轉(zhuǎn)速分別取120轉(zhuǎn)/分、180轉(zhuǎn)/分、1200轉(zhuǎn)/分、1600轉(zhuǎn)/分、3000轉(zhuǎn)/分(對(duì)應(yīng)頻率f?分 別為2、3、20、26 ? 7、50)，溫度分別取-40 °C、-50 °C、-55 °C的情況下，振幅準(zhǔn)確度M的試驗(yàn)結(jié) 果，通過(guò)表1可以看出，溫度越低、轉(zhuǎn)速越快，振幅準(zhǔn)確度M越遠(yuǎn)離1，即振幅準(zhǔn)確度M越差。
[0054]表 1
[0056] 圖7為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的使用準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置測(cè)試微風(fēng)振動(dòng)傳感器時(shí)的 幅值A(chǔ)'曲線圖，圖7為微風(fēng)振動(dòng)傳感器輸出幅值A(chǔ)'隨時(shí)間變化曲線圖，通過(guò)圖7可以看出微 風(fēng)振動(dòng)傳感器輸出幅值A(chǔ)'的曲線圖為單側(cè)正弦波，能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)酷低溫環(huán)境下微風(fēng)振動(dòng)傳感 器的幅值的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)。
[0057] 以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前 提下，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于，該準(zhǔn)確度試驗(yàn) 裝置包括： 低溫箱(R); 底座（1)，設(shè)置于所述低溫箱(R)內(nèi)； 第一固定端(2)，固定于所述底座（1)上； 橢圓柱形振子(3)，固定于所述第一固定端(2)上，用于旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)微風(fēng)振動(dòng)傳感器(S) 的振動(dòng)梁(P)上下振動(dòng)； 電機(jī)(4)，固定于所述底座（1)上，用于帶動(dòng)所述橢圓柱形振子(3)旋轉(zhuǎn)； PWM控制器(5)，與所述電機(jī)(4)連接，用于控制所述電機(jī)(4)的轉(zhuǎn)速； 積分器(6)，與所述低溫箱(R)連接，用于獲取所述橢圓柱形振子(3)的形變量； 除法器(7)，與所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器(S)和所述積分器(6)連接，用于獲取所述微風(fēng)振動(dòng) 傳感器(S)的低溫準(zhǔn)確度。2. 如權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 該準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置還包括： 第二固定端(8)，固定于所述底座（1)上；以及 柱形支撐桿(9 )，固定于所述第二固定端(8)上，用于承載微風(fēng)振動(dòng)傳感器(S)。3. 如權(quán)利要求2所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述橢圓柱形振子(3)與所述柱形支撐桿(9)同軸設(shè)置。4. 如權(quán)利要求2所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述橢圓柱形振子(3)截面的短半軸與所述柱形支撐桿(9)截面的半徑相等。5. 如權(quán)利要求2所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述第一固定端(2)和所述第二固定端(8)之間的間距為130毫米~160毫米。6. 如權(quán)利要求2所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述第一固定端(2)和所述第二固定端(8)完全相同。7. 如權(quán)利要求2所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述橢圓柱形振子(3)和所述柱形支撐桿(8)為同種金屬材料。8. 如權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 該準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置還包括： 聯(lián)軸器（10)，設(shè)置于所述橢圓柱形振子(3)和所述電機(jī)(4)之間，用于將所述電機(jī)(4)的 旋轉(zhuǎn)傳送給所述橢圓柱形振子(3)。9. 如權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在于， 該準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置還包括： 存儲(chǔ)器（11 )，用于存儲(chǔ)所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器(S)的標(biāo)準(zhǔn)低溫準(zhǔn)確度；以及 比較器（12)，與所述除法器(7)和所述存儲(chǔ)器（11)連接，用于根據(jù)所述低溫準(zhǔn)確度和所 述標(biāo)準(zhǔn)低溫準(zhǔn)確度檢驗(yàn)所述微風(fēng)振動(dòng)傳感器(S)的準(zhǔn)確性。10. 如權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在 于，所述橢圓柱形振子(3)截面的長(zhǎng)半軸b與短半軸a之間的關(guān)系為a < b < 3a。11. 如權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在 于，所述橢圓柱形振子(3)的形變量S的具體計(jì)算公式為：其中，To為橢圓柱形振子的初始溫度;b為橢圓柱形振子截面的長(zhǎng)半軸的初始尺寸;bT為 橢圓柱形振子的溫度降為T時(shí)長(zhǎng)半軸的尺寸;a(T)為與橢圓柱形振子的材料定壓比熱有關(guān) 的線膨脹系數(shù)。12.如權(quán)利要求11所述的高壓輸電線路微風(fēng)振動(dòng)傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)裝置，其特征在 于，所述低溫準(zhǔn)確度包括振幅準(zhǔn)確度M和頻率準(zhǔn)確度N，其中，所述振幅準(zhǔn)確度M和所述頻率 準(zhǔn)確度N的具體計(jì)算公式為： M=A VA=A V (b-a-8) N=f Vf = f V(n/60) 其中，A'為在預(yù)設(shè)低溫下微風(fēng)振動(dòng)傳感器感應(yīng)的幅值;A為振源最大幅值;b為橢圓柱形 振子截面的長(zhǎng)半軸;a為橢圓柱形振子截面的短半軸；S為在預(yù)設(shè)低溫下橢圓柱形振子長(zhǎng)半 軸方向的變形;f'為在預(yù)設(shè)低溫下微風(fēng)振動(dòng)傳感器感應(yīng)的頻率;f為電動(dòng)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率;n 為電機(jī)轉(zhuǎn)速，n = fX60。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK106052851SQ201610373411
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】呂錫鋒, 何紅太, 郭志廣, 高方玉
【申請(qǐng)人】北京國(guó)網(wǎng)富達(dá)科技發(fā)展有限責(zé)任公司