WS-Z30小型精密模擬振動臺系統
(號ZL 2014 2 0539456.0)
1.概述
振動實驗臺有液壓式、機械式和電磁式等幾種，振動臺在結構抗震、自振頻率測量、結構振動分析中是的設備，振動臺設備的成本與臺面的尺寸、性能和相應的配套設備有關，一般要幾十萬到上百萬以上的資金才能建成，這對于眾多理工科院校和新建院校承擔如此高的資金有一定的難度。本公司推出的“WS-Z30小型精密模擬振動臺系統”是專門為理工科院校設計的，該系統具備了振動臺的所有實驗內容，費用相應要低得多，適合作為教學使用，使學生能通過實驗來學習、認識和掌握在振動上要完成的實驗方法，為將來參與實際大、中振動臺建設打下基礎。
該系統除用于教學外，還可用于小型儀器（如：精密電子儀器、手持設備、計算機硬盤驅動器、傳感器、MEMS傳感器和其它設備等）的振動考核試驗。傳感器標定在工程試驗中是的，只要配備一只標準加速度計（如B&K公司的加速度計），就可用該系統對其它傳感器的靈敏度和頻響曲線進行標定。由于WS-Z30-10和WS-Z30-30振動臺在水平工作時失真度比較大，所以不適合傳感器標定。WS-Z30-50型振動臺可用于傳感器標定。
Vib’SQK振動臺控制軟件V2.1軟件已有著作權登記證書。小型精密模擬振動臺已有證書。
2.系統組成
該系統由振動臺、電磁式激振器、振動臺控制儀（含數據采集、程控信號源）、功率放大器、電荷放大器、IEPE適配器、加速度傳感器、教學建筑模型、計算機（自備）和教學軟件組成。
3．實驗內容
3.1 地震模擬、人工模擬地震波生成與應用、地震反應譜測試；
3.2 白噪聲激勵與結構振型測試；
3.3 拍波實驗模擬；
3.4 等幅值正弦掃頻控制與結構振型測試；
3.5 隨機波實驗模擬；
3.6 加速度傳感器和速度傳感器（檢波器）靈敏度、頻響曲線標定測試；
4.技術指標和型號
4.1振動臺和功率放大器
內容 | 單位 | 型號 | ||
WS-Z30-10 | WS-Z30-30 | WS-Z30-50 | ||
激 振 器 | kg | 10 | 30 | 50 |
功率放大器 | W | 100 | 300 | 500 |
水平臺尺寸 | mm | 400×300×22 | 460×346×22 | 516×380×22 |
垂 直 臺 | mm | ?66×10 | ?66×10 | ?100×10 |
臺面材料 | 鋁合金 | 鋁合金 | 鋁合金 | |
水平臺體自重 | kg | 7.1 | 9.5 | 11.4 |
垂直臺體自重 | g | 177 | 177 | 350 |
工作頻率 | Hz | 5~3000 | 5~3000 | 5~3000 |
電流 | A | 5 | 20 | 16 |
位移 | mm | ±4 | ±6 | ±8 |
水平加速度 | g | ±5 | ±4 | ±2 |
垂直加速度 | g | ±10 | ±8 | ±5 |
水平荷載 | kg | 10.0 | 20.0 | 35.0 |
垂直荷載 | kg | 0.5 | 1.5 | 3.5 |
供 電 | 220V/50Hz | |||
6層框架尺寸 | mm | 190×160×500 | ||
適用工作范圍 | 教學、電子儀器振動考核試驗。 | 傳感器標定、教學、電子儀器振動考核試驗。 | ||
4.2 振動臺控制儀：
型號 | WS-5932/U160216-DA2 | |||
A/D參數 | 采集通道數： | 16通道 | 輸入量程： | ±10V |
分 辨 率： | 16位 | 總采樣頻率： | 200kS/s | |
D/A參數 | 分 辨 率： | 16位 | 輸出范圍： | ±10V |
輸出方式： | 正弦、隨機波 | |||
電源 | 供電電壓： | 100V~240V(AC) | ||
4.3 電荷放大器
序號 | 技術指標 | ||
1 | 型號 | WS-2411Z | |
2 | 通道 | 2通道 | |
3 | 電荷輸入范圍 | ±106pC | |
電壓輸入范圍 | ±10V | ||
4 | 輸入選擇 | 電荷、電壓 | |
5 | 功能選擇及頻響 | 線 性 | 電荷輸入：0.3Hz~50kHz -3dB±1dB |
電壓輸入：0.1Hz~50kHz(直通) 1Hz~50kHz(隔直) | |||
一次積分 | 1Hz~10kHz -3dB±1dB | ||
二次積分 | 1Hz~1kHz -3dB±1dB | ||
6 | 低通濾波 | 程控八階低通濾波頻率：1Hz~50kHz（任意設定） 濾波器阻帶衰減：-80dB/Oct； | |
7 | 電荷增益 | 六檔 | |
8 | 電壓增益 | 1、5、10、50、100五檔 | |
9 | 供電電壓 | 100V~240V(AC) | |
10 | 過荷 | 輸入電壓超過±9.8V時LED指示燈亮 | |
4.4 IEPE適配器
型號： | WS-4601Z | ||
增益： | 1、10倍 | 通 道 數： | 8通道 |
輸入： | IEPE輸入 | 輸出范圍： | ±10V |
電源： | 供電電壓 | 100V~240V(AC) | |
4.5 傳感器
電荷加速度傳感器 | 型號： | BZ1107 | 靈敏度： | 20Pc/ms-2 |
質量： | 38g | 頻 響： | 0.2Hz~6kHz | |
IEPE加速度傳感器 | 型號： | YD81D-V | 靈敏度： | 100mV/g |
質量： | 25g | 頻 響： | 0.5Hz~10kHz |
4.6 國產標準石英晶體加速度傳感器（選配）
型 號： | CK-8305 |
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靈 敏 度： | 1.25pC/g | 安裝諧振頻率： | 35kHz | |
工作頻率： | 1~5000Hz | 測量范圍： | 1000g | |
重 量： | 45g | 工作溫度： | -20℃~80℃ | |
應 用： | 用于標定傳感器的靈敏度標定 | |||
5.標準配置
序號 | 內容 | 數量 | ||
1 | 振動臺架 | 1套 | ||
2 | 水平振動臺臺面 | 1個 | ||
3 | 垂直振動臺臺面 | 1個 | ||
4 | 六層框架結構實驗臺架（結構柱和板結構組成，每層可按放一只加速度傳感器，通過各種試驗來模擬高層建筑的振動和地震響應，以此來學習一般建筑結構抗震試驗過程、數據采集和數據處理等，尺寸長190mmx寬160mmx高500mm） | 1套 | ||
5 | 可選 | WS-Z30-10型 | 10Kg激振器+100W功率放大器 | 1套 |
WS-Z30-30型 | 30Kg激振器+300W功率放大器 | |||
WS-Z30-50型 | 50Kg激振器+500W功率放大器 | |||
6 | 電荷加速度傳感器（主要用于對振動臺的加速度控制） | 1只 | ||
7 | 電荷放大器（2通道） | 1臺 | ||
8 | IEPE加速度傳感器（主要用于模型振動加速度測試、振型測試等） | 6只 | ||
9 | 8通道IEPE適調器 | 1臺 | ||
10 | 綜合振動控制儀(含：16通道數據采集儀、含信號源) | 1臺 | ||
11 | Vib’SQK振動臺控制軟件V2.1 | 1套 | ||
12 | 標準機柜 | 1個 | ||
13 | 6件工具 | 1套 | ||
14 | 計算機（自備） | 1臺 | ||
6.產品示意圖
6層框架結構模型 |
各種傳感器標定示意圖 |
垂直臺面 |
控制儀面板示意圖 | ||
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| 8通道IEPE適配器面板示意圖 | ||
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| 2通道電荷放大器面板示意圖 | ||
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7.振動臺水平和垂直交替工作示意圖
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8．控制波形示例
框架結構1、2、3階振型圖 | ||
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第1階振型圖 | 第2階振型圖 | 第3階振型圖 |
振型傳遞函數 | |
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地震波 | 地震反應譜（計算） |
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拍波激勵信號 | 白噪聲激勵信號 |
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正弦掃頻激勵信號(變頻、變幅) | 傳感器頻響曲線標定(0~20KHz,用B&K振動臺) |
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9.Vib’SQK軟件界面示例(軟著登字第0728970號)
軟件界面：
生成人工模擬地震波軟件界面 | 結構振型動畫顯示軟件界面 |
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信號生成軟件界面 | 傳感器靈敏度和頻響曲線標定軟件界面 |
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