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长期使用后,六度空间振动台的精度如何校准?

点击次数:16 更新时间:2025-10-11
一、校准前准备:设备状态核查与工具适配

校准前需完成两项核心准备,避免影响校准精度。首先核查六度空间振动台基础状态:清洁台面与传感器探头,确保无油污、碎屑;检查电动缸、传动关节无卡顿,台面水平度使用高精度水平仪复测);启动设备预热 30 分钟,待伺服系统温度稳定在 25-35℃,减少温度波动对校准的干扰。其次选用符合标准的校准工具:频率校准需配备高精度信号发生器(精度 ±0.001Hz),振幅校准需使用标准加速度计(精度 ±0.5%)与激光位移传感器(分辨率 0.1μm),多轴同步性校准需采用多通道数据采集仪(采样率≥10kHz),所有工具需经计量机构溯源合格且在有效期内。

 

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二、核心参数校准:频率、振幅与相位的精准修正
(一)频率精度校准
六度空间振动台的频率校准需覆盖全工作频段(通常 0.5-600Hz),选取 5 个典型频率点(10Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz)。通过控制软件设定目标频率,同时用信号发生器输出标准频率信号,对比设备显示频率与标准信号的偏差:若偏差≤±0.1Hz,无需调整;若超差,进入伺服系统参数界面,修正频率环增益(如将增益从 1.2 调整至 1.3),直至各频率点偏差控制在 ±0.05Hz 以内。校准过程中需保持设备空载,避免负载影响频率输出稳定性。
(二)振幅精度校准

振幅校准需分别针对位移与加速度两种模式。位移模式下,将激光位移传感器固定在六度空间振动台台面中心,设定 5 组目标位移(0.5mm、2mm、5mm、10mm、20mm),记录设备显示位移与传感器实测值的偏差:若偏差超 ±2%,在控制软件 “振幅补偿” 功能中输入修正系数(如实测值为 1.96mm,目标值 2mm,修正系数设为 1.02);加速度模式下,将标准加速度计粘贴在台面,设定 3 组目标加速度(5g、10g、15g),对比设备加速度值与标准计读数,若偏差超 ±1.5%,调整伺服系统加速度环参数(如增大积分时间常数),确保校准后精度达标。

 

 


(三)相位同步性校准

六度空间振动台多轴(X/Y/Z 轴及转动轴)的相位同步性直接影响复合振动测试精度。校准前需将多通道数据采集仪连接各轴传感器,设定同步振动频率(如 50Hz),采集各轴振动信号的相位差:若 X/Y 轴相位差超 ±0.5°,进入 “轴同步校准” 界面,通过软件自动修正各轴伺服电机的启动延迟时间(如将 Y 轴延迟时间从 0.02ms 调整至 0.015ms);转动轴(如俯仰、偏航)与平动轴的相位差需控制在 ±1° 以内,若超差,需检查传动关节的间隙,必要时更换磨损的轴承,再重新校准相位。


三、系统验证与数据存档
校准完成后需开展系统验证,确保六度空间振动台整体精度达标。选取典型测试工况(如 100Hz 频率、5mm 位移的 X/Y 轴复合振动),连续运行 1 小时,实时监测频率、振幅、相位的漂移量:频率漂移≤±0.02Hz,振幅漂移≤±0.1mm(位移模式)或 ±0.2g(加速度模式),相位漂移≤±0.1°,即为合格。同时需记录校准数据,包括校准日期、校准工具型号、各参数原始值与修正后值,存入六度空间振动台设备档案,便于后续溯源与故障排查。