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专利摘要

本发明涉及传感器技术领域，涉及一种新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器及使用方法，其包括基本骨架、预应力调节模块和摩擦电摩擦块，基本骨架位于一外壳内，基本骨架包括顶部质量块、基底、四根外弦和四根内弦；预应力调节模块包括螺栓、齿轮螺母和同步带；摩擦电摩擦块包括两块摩擦电极；两块摩擦电极分别贴在顶部质量块的侧边处和外壳的内侧。本发明具有双工作模式，能较佳地拓宽频带，具有较佳的抗冲击、抗破坏的性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211321669.1
申请日期:
2022-10-26
专利申请人:
西南交通大学 ; 中铁工程装备集团技术服务有限公司
分类号:
G01H11/08 ; G01N29/04 ; G01P5/08
发明/设计人:
杨婷婷，何昌留，房嘉豪，蒲晓波，钱林茂，陈良武，高利斌
权利要求: 1.新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器，其特征在于：包括基本骨架、预应力调节模块和摩擦电摩擦块(5)，基本骨架位于一外壳(3)内，基本骨架包括顶部质量块(4)、基底(9)、四根外弦(6)和四根内弦(7)，四根内弦(7)的两端分别连接顶部质量块(4)和基底(9)，四根外弦(6)一端和顶部质量块(4)连接，四根外弦(6)另一端与齿轮螺母(2)中心连接；预应力调节模块包括螺栓(1)、齿轮螺母(2)和同步带(8)，螺栓(1)用胶水固定在基底(9)预留孔内，齿轮螺母(2)和螺栓(1)连接；齿轮螺母(2)和同步带(8)配合实现同步调节每一个齿轮螺母(2)转动的角度；摩擦电摩擦块(5)包括两块摩擦电极，一块摩擦电极包括依次粘连的水辅助氧化的铝胶带(14)和第一pet薄片；另一块摩擦电极包括依次粘连的第二pet薄片(10)、铜胶带(11)、pi胶带(12)、ptfe薄膜(13)；两块摩擦电极分别贴在顶部质量块(4)的侧边处和外壳(3)的内侧。2.根据权利要求1所述的新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器，其特征在于：顶部质量块(4)和基底(9)均是通过3d打印加工，材料为尼龙玻纤，作为张拉整体结构中的刚性受压部分；四根外弦(6)和四根内弦(7)作为受拉部分，材料为超高分子量聚乙烯。3.根据权利要求2所述的一种新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器，其特征在于：螺栓(1)与齿轮螺母(2)、齿轮螺母(2)与同步带(8)之间通过摩擦运动幅的连接。4.根据权利要求3所述的新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器，其特征在于：四根外弦(6)和四根内弦(7)与其他部件之间的连接均通过胶粘接。5.根据权利要求4所述的新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器，其特征在于：外壳(3)与基本骨架通过胶水粘接，螺栓(1)与基底(9)通过胶水粘连。6.根据权利要求5所述的新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器，其特征在于：齿轮螺母(2)的数量有四个，四个齿轮螺母(2)的齿轮外廓是与同步带(3)配合的，当外力偶作用在同步带(8)上时，同步带(8)带动四个齿轮螺母(2)同步转动；四个齿轮螺母(2)的同步转动使得四根外弦(6)受到拉力而伸长，保证四根外弦(6)的预应力相同。7.新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器的使用方法，其特征在于：其采用如权利要求1-6中任一所述的新型宽频带、抗冲击张拉振动加速度传感器，并包括：一、齿轮同步调节模式：通过同步带(8)带动四个齿轮螺母同步转动，齿轮螺母(2)的同步转动使得四根外弦(6)受到拉力而伸长，保证四根外弦(6)的预应力相同，进而整个传感器的刚度都会随之发生变化；二、自由齿轮模式：先调整同步带，确定一个合适初始频率，然后，去掉同步带(8)，再用胶水固定其中三个齿轮螺母(2)，再旋动剩余的一个齿轮螺母(2)至自由的状态。