本实用新型涉及振动测试技术领域，特别是涉及一种动圈保护机构及振动试验设备。
背景技术：
结合图1所示，中国专利第200820199291.1号公开了一种电动振动台动圈过位移保护开关，主要由动圈1上的动圈金属触杆2以及台体3上的两台体金属触头4、5组成，所述动圈金属触杆2以端部朝向台体3固设于动圈1侧部上，所述两台体金属触头4、5对应于金属触杆2分设于动圈金属触杆2沿动圈振动方向上的两侧；所述动圈金属触杆2与两台体金属触头4、5分别配合，所述两台体金属触头4、5相互电连接且接出作为开关的一接线端，所述动圈金属触杆2接出作为开关的另一接线端。当振动台的动圈超过额定位移运动时，保护开关接通，从而及时的报警或使电动振动台停机，避免发生动圈碰撞损坏的事故，节约了电动振动台的维修成本，同时也降低了电动振动台的使用成本，减小了使用风险。此种电动振动台动圈过位移保护存在的问题至少包括：
1、金属触杆和金属触头表面容易氧化；
2、金属触杆随动圈高量级振动，时间长了产生疲劳从根部断烈，断烈部分金属触杆容易吸进磁隙内，会对振动台产生较大损坏，同时，折断后，位移保护失效，容易发生危险。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种动圈保护机构，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型实施例公开了一种动圈保护机构，其应用于振动试验设备中，所述振动试验设备包括台体和动圈，所述动圈相对所述台体可以在振动试验设备轴向上移动，所述台体和动圈上设置有相配合的灰度卡和光电传感器，所述光电传感器与灰度卡相对设置，所述灰度卡朝向所述光电传感器的工作面沿振动试验设备轴向形成有多种灰度。
优选的，在上述的动圈保护机构中，所述灰度卡的工作面包括具有第一灰度值的第一检测面、具有第二灰度值的第二检测面、以及具有第三灰度值的第三检测面，所述第二检测面和第三检测面位于所述第一检测面的上下两端，所述第一灰度值和第二灰度值不同，所述第一灰度值和第三灰度值不同。
优选的，在上述的动圈保护机构中，所述第二灰度值和第三灰度值相同。
例如，所述第一检测面为白色，所述第二检测面和第三检测面为黑色；或者，所述第一检测面为黑色，所述第二检测面和第三检测面为白色。
优选的，在上述的动圈保护机构中，所述灰度卡固定于所述动圈上，所述光电传感器相对固定于所述台体上。
优选的，在上述的动圈保护机构中，所述台体包括磁缸及中心磁极，所述磁缸与中心磁极之间形成有磁隙，所述灰度卡和光电传感器设置于所述磁隙内。
优选的，在上述的动圈保护机构中，所述磁缸面向所述磁隙的面凹设形成一安装槽，所述光电传感器配合设置于所述安装槽内。
优选的，所述光电传感器与振动试验设备的功率放大器连接，所述功率放大器与振动试验设备的控制器连接。
优选的，在上述的动圈保护机构中，所述振动试验设备为电动振动台、电磁振动台、电动激振器或电磁激振器。
本实用新型还公开了一种振动试验设备，包括台体和动圈，所述台体和动圈之间还设置有所述的动圈保护机构。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该过位移保护结构通过灰度卡与光电传感器的配合，将颜色的变化转化为电信号，通过颜色上下的区分对动圈的上下位移进行限制，其控制结构为非接触式，安全系数高，不易损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为现有技术中电动振动台动圈过位移保护开关的结构示意图；
图2所示为本实用新型具体实施例中过位移保护结构的示意图；
图3所示为本实用新型一实施例中灰度卡的示意图；
图4所示为本实用新型另一实施例中灰度卡的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
结合图2和图3示出了本实用新型一实施例中的一种动圈保护机构，其应用于振动试验设备中，所述振动试验设备包括台体101和动圈102，动圈102安装于台体101上，动圈102相对台体101在竖直方向可移动(如图2中双向箭头所示)，台体101和动圈102上设置有相配合的灰度卡103和光电传感器104，光电传感器104与灰度卡103相对设置，灰度卡103朝向光电传感器104的工作面沿竖直方向形成有多种灰度。
光电传感器104是模拟传感器，有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上。光电传感器104利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光其阻值也不同的原理进行颜色深浅检测。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在灰度卡103的检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为电压信号。
灰度卡103的工作面包括具有第一灰度值的第一检测面1031、具有第二灰度值的第二检测面1032、以及具有第三灰度值的第三检测面1033，第二检测面1032和第三检测面1033位于第一检测面1031的上下两端，第一灰度值和第二灰度值不同，第一灰度值和第三灰度值不同。例如，所述第一检测面为白色，所述第二检测面和第三检测面为黑色；或者，所述第一检测面为黑色，所述第二检测面和第三检测面为白色。
本实用新型中，第二检测面和第三检测面之间的高度，构成了动圈102上下位移的最大值，工作时，光电传感器104相对灰度卡103在竖直方向移动，当光电传感器104相对向上移动并检测到第二灰度值时，实时将信号发送给处理电路，处理电路对灰度信息进行处理并发送至振动发生设备的控制系统系统(包括功率放大器和控制器)，控制系统系统通过改变电流方向以控制动圈102反向移动，并当光电传感器104相对向下移动并检测到第三灰度值时，实时将信号发送给处理电路，处理电路对灰度信息进行处理并发送至控制系统，控制系统通过改变电流方向以控制动圈102反向移动，如此反复，保证光电传感器104始终位于第二检测面和第三检测面之间，也就是对动圈102上下移动的最大位移进行控制。在优选的实施例中，第二灰度值和第三灰度值相同。
在一实施例中，第二灰度值和第三灰度值也可以不同。
结合图4所示，在另一实施例中，灰度卡103上的色带也可以沿竖直方向渐性变化，只要可以明显区分位移的上限或下限位置的颜色与其他位置不同即可。
在优选的实施例中，灰度卡103固定于动圈102上，光电传感器104相对固定于台体101上。
进一步地，台体101包括磁缸，该磁缸具有磁隙105，动圈102上下移动于磁隙，灰度卡103和光电传感器104设置于磁隙105内。
该技术方案中，灰度卡103和光电传感器104保护于磁隙内，一方面测量更准确，另一方面，不易发生损坏。
在另一实施例中，台体101和动圈102的顶端或底端，分别可凸伸一固定杆，灰度卡103和光电传感器104设置于磁隙外部并安装在固定杆上。
进一步地，磁缸面向磁隙的面凹设形成一安装槽，光电传感器104配合设置于安装槽内。该技术方案中，光电传感器104收容在安装槽内，可以避免光电传感器104凸伸于磁隙内，安全系数高，安装也方便。
在另一实施例中，灰度卡103也可以安装在台体101上，相应的，光电传感器104安装在动圈102上。但是由于光电传感器104与外部需要通过线路传递信号，因此，在优选实施例中，光电传感器104设置在台体101上。
在一实施例中，振动试验设备为电动振动台、电磁振动台、电动激振器或电磁激振器。综上所述，本实用新型过位移保护结构，通过灰度卡与光电传感器的配合，将颜色的变化转化为电信号，通过颜色上下的区分对动圈的上下位移进行限制，其控制结构为非接触式，安全系数高，不易损坏。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。