本實用新型專利技術公開了一種基于斜拉彈簧和片簧系統的二級超低頻隔振裝置，涉及絕對重力測量技術領域。本裝置是：在底座上垂直設置有立柱；在立柱的頂部設置有彈簧調節螺桿，在立柱的中部設置有外十字簧片；擺桿的左端通過外十字簧片與立柱連接；擺桿的中端通過斜拉彈簧連接彈簧調節螺桿；擺桿的下方連接擺桿底座，擺桿底座上固定有片簧系統；擺桿右端下方設置磁缸線圈；片簧系統上端為電容位移傳感；磁缸線圈、反饋電路和電容位移傳感器依次連接。與現有技術相比，本實用新型專利技術結構簡單，操作方便，通過反饋電路使整個裝置的等效周期為數十秒以上，對3?5s地脈動信號有較為理想的隔振效果，為高精度絕對重力儀研制提供了良好的技術支撐。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及絕對重力測量
，尤其涉及一種基于斜拉彈簧和片簧系統的二級超低頻隔振裝置。
技術介紹
隨著近代科學的發展,促使航空航天、地震監測、資源探測等領域絕對重力測量精度的要求越來越高,這對觀測技術和觀測儀器提出了更高的要求。目前,絕對重力測量技術與測量精度是一個國家綜合工業基礎和科技水平的體現。這標志著我國在絕對重力儀研制領域進入國家大力支持、快速發展的時期。國內從事絕對重力儀的科研單位很多,但是目前所能提供的實驗樣機精度、系統穩定性都低于FG5系列絕對重力。究其原因為絕對重力儀隔振平臺關鍵技術沒有突破性進展,隔振平臺是絕對重力儀的重要組成部分,為自由落體位移測量提供基準點,其精度直接影響絕對重力儀的測量精度。國內絕對重力儀的研究僅僅停留在實驗室階段,沒有成熟的商品化絕對重力儀產品。相比之下,國外早就有比較成熟的絕對重力伩產品,例如,美國研制生產的FG5系列的絕對重力儀是世界上公認的最先進、技術最成熟、也是商品化最好的絕對重力儀產品。設計研制新型可靠的絕對重力儀隔振平臺具有重要意義。但在絕對重力測量中，隔振平臺需要放置在落體機構下方，對隔振平臺的高度及位置有一定要求，使其能夠處在落體機構正下方正常工作，二級彈簧系統高度尺寸較大，類似于FG5的隔振系統結構復雜，故障率也較高。經過國內從事絕對重力儀研制的科研單位多年的研究，清華大學研制了零長彈簧的隔振平臺及雙擺桿型隔振平臺。為此，本技術設計了一種基于基于斜拉彈簧和片簧的二級超低頻隔振裝置，結構簡單，工作性能穩定，為絕對重力儀測量提供有力支撐。
技術實現思路
本技術的目的就在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種基于斜拉彈簧和片簧系統的二級超低頻隔振裝置。本技術使其等效周期在數十秒以上，能夠有效隔離3-5s地脈動信號，使其反射棱鏡保持與地心相對靜止，大大提高絕對重力儀測量精度。本技術是這樣實現的：通過一級的斜拉彈簧降低整個裝置的高度，便于在絕對重力儀落體機構下方使用。同時，在擺桿上設計二級的片簧系統，提高整個機械機構的等效周期，從而提高裝置的隔振效果。具體地說，本裝置本裝置包括反饋電路、彈簧調節螺桿、立柱、斜拉彈簧、外十字簧、底座、擺桿底座、磁缸線圈、擺桿、片簧系統和電容位移傳感器；其位置和連接關系是：在底座上垂直設置有立柱；在立柱的頂部設置有彈簧調節螺桿，在立柱的中部設置有外十字簧片；擺桿的左端通過外十字簧片與立柱連接；擺桿的中端通過斜拉彈簧連接彈簧調節螺桿；擺桿的下方連接擺桿底座，擺桿底座上固定有片簧系統；擺桿右端下方設置磁缸線圈；片簧系統上端為電容位移傳感；磁缸線圈、反饋電路和電容位移傳感器依次連接。與現有技術相比，本技術具有下列優點和積極效果：結構簡單，操作方便，通過反饋電路使整個裝置的等效周期為數十秒以上，對3-5s地脈動信號有較為理想的隔振效果，為高精度絕對重力儀研制提供了良好的技術支撐。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖；圖2是片簧系統的結構示意圖；圖3是外十字簧的結構示意圖；圖4是內十字簧的結構示意圖；圖5是本技術實施例架構示意圖。圖中：0—反饋電路1—彈簧調節螺桿；2—立柱；3—斜拉彈簧；4—外十字簧；41—外十字簧定夾，42—外壓板，43—外十字簧片，44—外十字簧動夾；5—底座；6—擺桿底座；7—磁缸線圈；8—擺桿；9—片簧系統；90—內底座，91—內夾板，92—反射棱鏡，93—內十字簧，931—內十字簧定夾，932—內壓板，933—內十字簧片，934—內十字簧動夾；94—大簧片，95—外夾板，96—電容動片，97—電容定片；10—電容位移傳感器。具體實施方式下面結合附圖和實施例詳細說明：一、裝置的總體如圖1，本裝置包括反饋電路0、彈簧調節螺桿1、立柱2、斜拉彈簧3、外十字簧4、底座5、擺桿底座6、磁缸線圈7、擺桿8、片簧系統9和電容位移傳感器10；其位置和連接關系是：在底座5上垂直設置有立柱2；在立柱2的頂部設置有彈簧調節螺桿1，在立柱2的中部設置有外十字簧片4；擺桿8的左端通過外十字簧4與立柱2連接；擺桿8的中端通過斜拉彈簧3連接彈簧調節螺桿1；擺桿8的下方連接擺桿底座6，擺桿底座6上固定有片簧系統9；擺桿8右端下方設置磁缸線圈7；片簧系統9上端為電容位移傳感10；磁缸線圈7、反饋電路0和電容位移傳感器10依次連接。二、本裝置的功能部件0、反饋電路0反饋電路是一種PID(由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成。)控制電路。1、彈簧調節螺桿1彈簧調節螺桿1是一種通用的螺桿。其功能是調節彈簧3的松緊。2、立柱2立柱2由前后兩平行的間隔70cm的長方形塊組成，其底部開螺紋孔與底座5連接，其中部右側設置有卡槽與外十字簧片4的左連接，其上端與彈簧調節螺桿1連接。其功能是為整個裝置提供支撐。3、彈簧3彈簧3為螺旋彈簧，兩端均有掛鉤，一端掛在彈簧調節螺桿1上，一端掛在擺桿8的左端。其功能是與外十字簧4形成一個彈性結構，使擺桿8自由擺動。4、外十字簧4如圖1、3，外十字簧4包括外十字簧定夾41、外壓板42、外十字簧片43和外十字簧動夾44；其位置和連接關系是：外十字簧定夾41固定于立柱2中端右側，在外十字簧定夾41的左端面和上端面固定外十字簧片43的一端；外十字簧動夾44與外擺桿8左端連接，外十字簧動夾44其下端面和右端面固定外十字簧片43的另一端。1)外十字簧定夾41外十字簧定夾41是一種長方塊，在其上端面和左端面分別設置有螺紋孔；通過外壓板42和螺釘固定外十字簧片43的一端；外十字簧定夾41固定于立柱2中端中間；其功能是連接立柱2和外十字簧片43。2)外壓板42外壓板42是一種通用件，其上設置有通孔(和外十字簧定夾41和外十字簧動夾44的螺紋孔的位置適配)，外壓板42一共有4塊，分別與外十字簧定夾41上端面、左端面和外十字簧動夾44右端面、下端面配合。其功能是固定外十字簧片43。3)外十字簧片43外十字簧片43是一種由4條長方形薄板(鈹青銅片)兩兩一對形成兩對十字鉸鏈；其功能是形成兩對十字鉸鏈，連接外十字簧動夾44和外十字簧定夾41，同時使外十字簧動夾44可以繞外十字簧定夾41轉動。4)外十字簧動夾44外十字簧動夾44和外十字簧定夾41的結構相同，在外十字簧動夾44右端面和下端面分別設置有螺紋孔，通過外壓板42和螺釘固定外十字簧片43的另一端；外十字簧動夾44固定于擺桿8左端。其功能是連接擺桿8和外十字簧片43。外十字簧片4的功能是：使擺桿8與立柱2通過外十字簧片43形成鉸鏈，保證擺桿8可以繞外十字簧片43中心自由轉動。外十字簧4的工作機理是：在立柱2固定后，外十字簧定夾41也隨之固定，兩對外十字簧片43形成兩對十字鉸鏈，將擺桿8與外十字簧動夾44固定，使擺桿8繞外十字簧片43中心轉動，將擺桿8約束在一個面上運動。5、底座5底座5是一種長方形鋁塊。其功能是起支撐作用。6、擺桿底座6擺桿底座6由前后兩平行的間隔70cm的U形框架組成，側面設置有腰孔，用于調節擺桿底座6的高度，擺桿底座6的上端懸掛在擺桿8上。其功能是用于固定片簧系統9。7、磁缸線圈7磁缸線圈7由線圈和磁缸組成，線圈插入磁缸中。其功能是為裝置提供反饋力。8、擺桿8擺桿8由前后兩個平行的間隔70cm的長條形板組成，側面開有多個螺本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于斜拉彈簧和片簧系統的二級超低頻隔振裝置，其特征在于：本裝置包括反饋電路(0)、彈簧調節螺桿(1)、立柱(2、)斜拉彈簧(3)、外十字簧(4)、底座(5)、擺桿底座(6)、磁缸線圈(7)、擺桿(8)、片簧系統(9)和電容位移傳感器(10)；其位置和連接關系是：在底座(5)上垂直設置有立柱(2)；在立柱(2)的頂部設置有彈簧調節螺桿(1)，在立柱(2)的中部設置有外十字簧(4)；擺桿(8)的左端通過外十字簧(4)與立柱(2)連接；擺桿(8)的中端通過斜拉彈簧(3)連接彈簧調節螺桿(1)；擺桿(8)的下方連接擺桿底座(6)，擺桿底座(6)上固定有片簧系統(9)；擺桿(8)右端下方設置磁缸線圈(7)；片簧系統(9)上端為電容位移傳感器(10)；磁缸線圈(7)、反饋電路(0)和電容位移傳感器(10)依次連接。
【技術特征摘要】
1.一種基于斜拉彈簧和片簧系統的二級超低頻隔振裝置，其特征在于：本裝置包括反饋電路(0)、彈簧調節螺桿(1)、立柱(2、)斜拉彈簧(3)、外十字簧(4)、底座(5)、擺桿底座(6)、磁缸線圈(7)、擺桿(8)、片簧系統(9)和電容位移傳感器(10)；其位置和連接關系是：在底座(5)上垂直設置有立柱(2)；在立柱(2)的頂部設置有彈簧調節螺桿(1)，在立柱(2)的中部設置有外十字簧(4)；擺桿(8)的左端通過外十字簧(4)與立柱(2)連接；擺桿(8)的中端通過斜拉彈簧(3)連接彈簧調節螺桿(1)；擺桿(8)的下方連接擺桿底座(6)，擺桿底座(6)上固定有片簧系統(9)；擺桿(8)右端下方設置磁缸線圈(7)；片簧系統(9)上端為電容位移傳感器(10)；磁缸線圈(7)、反饋電路(0)和電容位移傳感器(10)依次連接。2.按權利要求1所述的二級超低頻隔振裝置，其特征在于：所述的立柱2由前后兩平行的間隔70cm的長方形塊組成，其底部開螺紋孔與底座(5)連接，其中部右側設置有卡槽與外十字簧(4)的左端連接，其上端與彈簧調節螺桿(1)連接。3.按權利要求1所述的二級超低頻隔振裝置，其特征在于：所述的外十字簧(4)包括外十字簧定夾(41)、外壓板(42)、外十字簧片(43)和外十字簧動夾(44)；其位置和連接關系是：外十字簧定夾(41)固定于立柱(2)中端右側，在外十字簧定夾(41)的左端面和上端面固定外十字簧片(43)的一端；外十字簧動夾(44)與外擺桿(8)左端連接，外十字簧動夾(44)其下端面...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂永清，周云耀，馬鑫，吳歡，鄒彤，胡遠旺，齊軍偉，
申請(專利權)人：中國地震局地震研究所，武漢地震科學儀器研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42
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