本发明公开了一种检测装置，特别涉及一种高频气压传感器检测装置。
背景技术：
高频气压传感器常用在高速运转和高速飞行的设备中，主要用来测量气体压力波的波动频率，根据该频率数值来判断当前设备的工况，外部受载和振源等情况。由于设备在外部激励作用下产生激振，如飞机在高速飞行时，机翼在某些外部涡流等激励下会产生颤振，可能会直接导致飞机损毁。另外机床刀具在高速旋转切削过程中会产生激振，此类振动的检测通常通过加速度传感器来检测。
但在一些实际应用中，如飞行器等航空器，利用振动产生的气压波的频率来检测分析系统的振动频率和振源，显得更为有效快捷。由于此类压力波的波动频率通常较高，低则数百赫兹，高则能达到数万赫兹，故对检测此类高频压力波的气压传感器的测量精度要求也很高，尤其是航空飞行器系统中，其精度要求尤为重要。此类高精尖行业中应用到的高频气压传感器在出厂之前需要对其进行气压频率的精度检测，然而就目前的检测设备来说存在数个普遍问题：设备昂贵、效率和精度低、待测频率带宽低，难以实现大批大量的快速出厂检测。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种叶片式高频气压传感器检测装置。
本发明采用的技术方案如下：
叶片式高频气压传感器检测装置，包括底座、导管、气缸、连杆、气体输入机构，所述导管水平固定设置于底座上，所述导管的一侧与气体输入机构相连，所述导管的另一侧外部设置有第一铰接点和第二铰接点，第一铰接点接近导管的端部设置，第二铰接点远离导管的端部设置，所述气缸的一端铰接于第二铰接点，所述连杆包括叶片连接支杆和气缸连接支杆，所述叶片连接支杆的端部铰接于第一铰接点，所述叶片连接支杆呈弧形，其弧形内侧固定设置有同样呈弧形的叶片，所述叶片连接支杆的弧形外侧与气缸连接支杆的一端固定连接，所述气缸的另一端与气缸连接支杆的另一端铰接，所述第一铰接点沿导管的圆周设置多个，所述第二铰接点沿导管的圆周设置，数量与第一铰接点的数量相同，所述叶片的端部共同形成一可变口径的开口，与所述开口相对的位置固定设置有传感器，所述气体输入机构通过导管经所述开口向传感器输送气体。
更进一步的，所述导管包括一级导管和二级导管，所述气体输入机构包括电机、增速器、叶轮，所述电机和增速器分别通过支架同轴地安装于底座上，所述增速器通过联轴器与电机相连，所述叶轮连接于增速器的输出轴上，所述一级导管呈喇叭状，所述叶轮位于一级导管的大口径端中，所述一级导管的小口径端与二级导管的一端固定连接，二级导管的另一端设置有气缸。
更进一步的，所述底座上还安装有数控显示装置，用于显示传感器感应检测到的频率数据。
更进一步的，所述检测装置产生带有高频压力波的气体，并将该带有高频压力波的气体传递给高频压力传感器，通过所述高频压力传感器测量所述高频气压，所述数控显示装置将测量得到的频率数值与理论值对比，分析其误差是否在可接受范围内，从而判断该传感器产品是否合格。
更进一步的，所述可变口径的开口的幅度，用于控制传递至待测传感器的气压值，从而测量不同气压压力对波动频率测量数值影响的敏感度，用于判断传感器产品测量结构的稳定性和可靠性。
更进一步的，所述电机的转速以及叶片数量可调节，通过调节电机的转速、更换不同叶片数量的叶轮，产生不同频率的气体压力波，用于检测不同型号、频率应用场合的传感器以及该传感器频率检测的有效范围。
本发明具有如下有益效果：
1、创新性的采用电机-增速齿轮箱驱动叶轮总成，产生具有理论波动频率的压力气体，并将该带有高频压力波的气体传递给待测传感器，通过该高频压力传感器测量此高频气压，将测量得到的频率数值与理论值对比，分析其误差是否在可接受范围内，从而判断该传感器产品是否合格；
2、利用气缸驱动的开口幅度控制总成，控制其开口幅度，从而控制传递至待测传感器的气压值，从而测量不同气压压力对波动频率测量数值影响的敏感度，用来判断此传感器产品测量结构的稳定性和可靠性；
3、通过调节电机的转速或者更换不同叶片数量的叶轮，产生不同频率的气体压力波，从而用来检测不同型号不同频率应用场合的传感器，以及该传感器频率检测的有效范围；
4、通过设立数控显示系统，将现场采集数据汇总传输至总控中心，实现远程操控或者在数显总控平台上操作，避免了潜在安全问题，同时也由于避开高频噪声影响，提高了操控舒适性。
附图说明
图1是本发明叶片式高频气压传感器检测装置的总装结构示意图；
图2是本发明叶片式高频气压传感器检测装置的爆炸结构示意图。
图中标记：1、底座；2、数控显示系统；3、电机；4、电机座；5、增速器；6、叶轮；7、一级导管；8、支座；9、卡扣；10、二级导管；11、第一角座；12、第二角座；13、第一螺丝；14、第二螺丝；15、气缸；16、连杆；17、叶片；18、支座；19、传感器；20、第三螺丝；21、第四螺丝；22、联轴器；23、输出轴；24、电机-增速器总成；25、风管总成；26、开口幅度控制总成；27、传感器总成。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为叶片式高频气压传感器检测系统总成图，由图可知，系统主要由底座1、数控显示系统2、电机-增速器总成24、叶轮6、风管总成25、开口幅度控制总成26和传感器总成27等部分组成。
数控显示系统用来显示当前系统的运行状态、压力频率等各种参数信息，以及负责系统的整体操控。电机-增速器总成用来调节叶轮的旋转速度，也是产生高压气体波的动力源。通过调节电机的转速来实现不同的测试频率需求。叶轮通过旋转产生向前推进的气体压力波，可变接口总成用来调节该指定频率的气压波作用在传感器测试口的气压。当开口幅度增加时，作用在待测传感器的气压值降低。反之，当开口幅度减小时，作用在待测传感器的气压升高。
系统的工作流程和控制方法如下：
(1)安装待测传感器到测试台面；
(2)开启数控显示系统中总控按钮，启动设备；
(3)在数控显示系统中设置电机转速和开口幅度；
(4)在数控显示系统中读取气压传感器的测量数据，并与设置数据进行比对；
(5)如果合格，则测量不同转速下的测量数据，循环测量出该传感器的频率测量有效区间。范围。
(6)在数控显示系统中调整开口幅度，测量在不同开口幅度下，传感器对频率测量的误差变化情况，分析其参数敏感性；
(7)如果步骤(4)的测量结果不合格，则认定为不合格品，结束检测；
对于一个待测传感器，完成测量后最终获得的结果包括两方面，一是产品合格与否，二是对于每个合格品的有效频率测量带宽和气压变化对测量精度的敏感度分析。
图2是系统的分解图，图中数控显示系统2和电机座4通过螺丝安装在底板1上，电机3通过螺丝将其端面安装在电机座4上，其动力输出轴穿过电机座4的中心孔，并与联轴器22的一端连接，联轴器22的另外一端与增速器5的输入端连接，增速器5安装在底板1上。
增速器5的输出端与叶轮6的中心孔通过键连接。考虑到加工的可行性，可以将压力导气管分成两级，一级导管7通过支座8和第二螺丝14安装在底板1上，并通过卡扣9和第一螺丝13将一级导管固定在支座8上。二级导管10的一端插入二级导管7的孔中，并将二级导管10的中间位置用过卡扣9、第一螺丝13和14、支座8固定在底板1上。
二级导管10均布安装了两圈角座(包括第一角座11和第二角座12)，每圈均布安装了6个角座。其中角座11与气缸15的安装孔通过销钉安装在一起，角座12与连杆16的一个端部孔通过销钉安装在一起，气缸15的缸杆端部通过销钉与连杆16的中间安装孔安装在一起。叶片17通过螺丝或者直接焊接安装在连杆14的一个面上。这样气缸15、角座11和12、连杆16、销钉17和各部位安装的销轴组成了子叶片总成，叶片17可以在气缸15的推拉作用下绕着销轴旋转，实现开启和闭合的动作。六个子叶片总成构成了一个完整的开口幅度控制机构。当气缸15的缸杆伸出至最大时，开口最小，此时气压值最大。当气缸15的缸杆伸出至最小时，开口最大，此时气压值最小，这样即可以控制吹到传感器测试口的气压值的大小。
支座18通过第四螺丝21安装在底座1上，待测传感器19通过第三螺丝20安装在支座21上，待测传感器19的测试口正对着开口幅度控制机构的出气口
系统的动力传动路径如下：
(1)通过数显控制系统2的总控按钮启动电机3，并在数显控制系统上设置转速和开口幅度控制机构的开口幅度；
(2)电机动力通过联轴器22传递给增速器5；
(3)增速器5的输出轴驱动叶轮6；
(4)通过叶轮6的旋转产生固定频率为f的气压波；
(5)气压波通过开口幅度控制总成的开口吹到传感器19测试口；
(6)将传感器感应检测到的频率数据f1传输给数显控制系统2，并进行误差比对，如果在预设定范围内，则认为合格，如果不在，则认定为不合格；
系统产生的波动气压的频率f计算需要根据电机转速n、增速器6的传动比i和叶轮6的叶片数量k计算得到，n的单位为rpm，系统产生的额定频率f＝n*i*k/60。
假设电机转速为3000转每分钟，传动比为6，叶轮叶片数量为10，则系统产生的额定气压频率f＝3000*6*10/60＝3000hz。此时传感器检测到的实际频率数据f1应与3000hz比对，确认是否在误差可接受范围内。
综上所述，本发明能够快速准确的测量和标定高频气压传感器的测量精度；能够利用变开口口径机构测量在不同气压下对气压频率测量精度的影响幅度，以及频率测量精度对外部压力变化的敏感度；通过调整电机转速和不同叶片数量的叶轮，可以产生不同频率压力气体，可以满足不同型号高频气压传感器的检测以及核定该传感器的有效测量范围，具有测量范围广、调整便捷等特性；通过远程操控或者在操控平台总成上操作，避免了潜在安全问题，同时也由于避开高频噪声影响，提高了操控舒适性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.叶片式高频气压传感器检测装置，其特征在于：包括底座(1)、导管、气缸(15)、连杆(16)、气体输入机构，所述导管水平固定设置于底座(1)上，所述导管的一侧与气体输入机构相连，所述导管的另一侧外部设置有第一铰接点和第二铰接点，第一铰接点接近导管的端部设置，第二铰接点远离导管的端部设置，所述气缸(15)的一端铰接于第二铰接点，所述连杆(16)包括叶片连接支杆和气缸连接支杆，所述叶片连接支杆的端部铰接于第一铰接点，所述叶片连接支杆呈弧形，其弧形内侧固定设置有同样呈弧形的叶片(17)，所述叶片连接支杆的弧形外侧与气缸连接支杆的一端固定连接，所述气缸(15)的另一端与气缸连接支杆的另一端铰接，所述第一铰接点沿导管的圆周设置多个，所述第二铰接点沿导管的圆周设置，数量与第一铰接点的数量相同，所述叶片(17)的端部共同形成一可变口径的开口，与所述开口相对的位置固定设置有传感器(19)，所述气体输入机构通过导管经所述开口向传感器(19)输送气体。
2.根据权利要求1所述的叶片式高频气压传感器检测装置，其特征在于：所述导管包括一级导管(7)和二级导管(10)，所述气体输入机构包括电机(3)、增速器(5)、叶轮(6)，所述电机(3)和增速器(5)分别通过支架同轴地安装于底座(1)上，所述增速器(5)通过联轴器(22)与电机(3)相连，所述叶轮(6)连接于增速器(6)的输出轴上，所述一级导管(7)呈喇叭状，所述叶轮(6)位于一级导管(7)的大口径端中，所述一级导管(7)的小口径端与二级导管(10)的一端固定连接，二级导管(10)的另一端设置有气缸(15)。
3.根据权利要求1所述的叶片式高频气压传感器检测装置，其特征在于：所述底座(1)上还安装有数控显示装置，用于显示传感器(19)感应检测到的频率数据。
4.根据权利要求3所述的叶片式高频气压传感器检测装置，其特征在于：所述检测装置产生带有高频压力波的气体，并将该带有高频压力波的气体传递给高频压力传感器，通过所述高频压力传感器测量所述高频气压，所述数控显示装置将测量得到的频率数值与理论值对比，分析其误差是否在可接受范围内，从而判断该传感器产品是否合格。
5.根据权利要求1所述的叶片式高频气压传感器检测装置，其特征在于：所述可变口径的开口的幅度，用于控制传递至待测传感器的气压值，从而测量不同气压压力对波动频率测量数值影响的敏感度，用于判断传感器产品测量结构的稳定性和可靠性。
6.根据权利要求2所述的叶片式高频气压传感器检测装置，其特征在于：所述电机的转速以及叶片数量可调节，通过调节电机的转速、更换不同叶片数量的叶轮，产生不同频率的气体压力波，用于检测不同型号、频率应用场合的传感器以及该传感器频率检测的有效范围。
技术总结