專利名稱：立式直線位移傳感器標定／校準裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測量技術領域，涉及一種立式直線位移傳感器標定/校準裝置。
背景技術：
隨著我國對各類航天器、飛行器、艦船研制需求的增加，位移傳感器在大型試驗中的運用量越來越大，其作為獲得試驗位移信息的重要感知檢測手段，由于沒有統(tǒng)一的校準規(guī)范和校準裝置，因此在工作中很難做到量值的準確，一般是采用通用測長量具測量位移傳感器的探頭位移量并與輸出信號進行比對，校準人員的工作難度較大，并且耗費大量的人力、物力和時間，同時大量的人工操作使得可靠性和數據質量難以得到保障。目前一些科研院所根據位移傳感器的工作特點結合傳統(tǒng)機床結構設計出臥式直線位移傳感器標定/校準設備，其采用絲桿產生直線運動，缺點是在直線運動過程中存在著彈性變形、摩擦、反向間隙等不足，使得直線位移量的重復定位精度、長期穩(wěn)定性較低，影響位移傳感器的校準 精度。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提出一種操作簡單、測量精確高、穩(wěn)定好的立式直線位移傳感器標定/校準裝置。本實用新型的技術解決方案是，標定/校準裝置包括主支架、傳感器安裝平臺、底座、精密導軌、直線電機桿、直線電機、光柵尺、光柵讀數頭、移動臺、導軌和配重塊；被校準位移傳感器安裝在標定/校準裝置頂部的傳感器安裝平臺上，主支架為工字鋼結構，主支架的底部固定在底座上，主支架的頂部與安裝平臺相連；精密導軌、直線電機桿、光柵尺三者平行安裝在主支架正面，直線電機穿過直線電機桿固定在精密導軌上，光柵讀數頭和移動臺與直線電機固定在一起，主支架的背面安裝導軌和配重塊，配重塊通過鋼絲與直線電機相連，主支架周圍安裝蓋板。所述的移動臺的最大位移量為1020mm，主支架8高為1300mm。所述的直線電機的控制電纜、光柵讀數頭信號線通過主支架底部進入到電器柜中。所述的標定/校準裝置的周圍安裝環(huán)型扶手。本實用新型具有的優(yōu)點和有益效果是本實用新型技術方案基于系統(tǒng)模塊化、集成化考慮將直線裝置分為機械結構部分和數據采集控制兩部分，機械結構部分創(chuàng)造性的采用立式設計，并首次引入直線電機驅動，簡化了傳動機構，與現有位移傳感器校準設備相t匕，有效的減小占地面積，降低系統(tǒng)重量，提高裝置的移動性能。創(chuàng)造性的將被校傳感器安裝在裝置頂部，移動臺為上下運動方式，首次實現了多只(一般同時安裝4只傳感器)測量范圍相同的位移傳感器一次校準完成，提高了工作效率；在直線裝置周圍還設計了環(huán)型扶手用于在工作中對人員安全起到防護作用和方便裝置的移動。數據采集控制部分采用PXI總線結構，提高了可靠性、抗干擾性和可維護性。本實用新型滿足了測量量程為50mm IOOOmm且精度低于0. I % F. S的位移傳感器校準，并在位移傳感器校準時操作簡單、方便、校準速度快，較好地解決了位移傳感器校準過程中標準位移量的高精度測量及精確重復定位的問題，解決了由于機械運動部件磨損所帶來的誤差變化，提高了系統(tǒng)長期工作的可靠性，大大減輕校準人員工作強度，降低外界環(huán)境對校準的影響，從而實現了高精度位移傳感器的快速校準。

圖I是本實用新型的組成框圖；圖2是本實用新型正面結構示意圖；圖3是本實用新型背面結構示意圖。
具體實施方式標定/校準裝置由機械結構部分和數據采集控制兩部分組成見圖1，機械結構部分采用立式設計，將結構支架、導軌、直線電機、光柵尺垂直安裝，因直線電機不同于傳統(tǒng)電機的運動方式，其可以直接實現直線運動，因而省去了傳動機構，讓系統(tǒng)機械部件最簡單化，從而減少了機械故障，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。在校準系統(tǒng)運動過程中由驅動器的編碼器反饋直線電機的運動位置實現快速定位，并采用高精度光柵尺作位移測量標準得到系統(tǒng)精確的位移量值，同時由于直線電機直接實現了直線運動，因此整個運動系統(tǒng)不需要傳動部件，也就解決了機械傳動部件磨損的問題，提高了標定/校準裝置的長期性能穩(wěn)定性；在標定/校準裝置周圍還設計安裝了環(huán)型扶手用于在工作中起到對人員安全的防護和方便移動的作用。以下將結合圖2、圖3對本實用新型技術方案作進一步的詳細說明在標定/校準裝置設計中為操作方便，傳感器安裝平臺I設計在裝置的頂部，并可以實現多只位移傳感器一次安裝到位；主支架8高為1300_，設計成工字鋼結構，正面進行精磨加工處理，底部固定在底座10上，頂部與安裝平臺I相連；精密導軌5、直線電機桿6、光柵尺2安裝在主支架8上，并保證三者平行，直線電機7穿過直線電機桿6固定在精密導軌5上，其最大位移量為1020mm ;光柵讀數頭3、移動臺4與直線電機7固定在一起，電機控制電纜、光柵讀數頭信號線通過主支架底部進入到電器柜13中；在主支架8的背面安裝導軌11和配重塊12，配重塊12通過鋼絲與直線電機7相連，起到平衡直線電機7、移動臺4、光柵讀數頭3的重量的作用。在主支架8周圍安裝蓋板對電機、光柵尺等部件起防護作用，在標定/校準裝置周圍安裝環(huán)型扶手9方便裝置的移動并起到在工作中對人員安全的防護作用。在標定/校準裝置工作時，將數據采集控制部分用USB連線與電器柜13連接，被校準位移傳感器垂直固定在安裝平臺I上，并調整好位移傳感器的位置，位移傳感器的信號線直接連接到數據采集控制部分的電源模塊和數字多用表模塊的輸入端，啟動標定/校準裝置后首先手動控制移動臺4的運動，找到被校準位移傳感器的零點位置，然后設定系統(tǒng)校準參數，標定/校準裝置自動運行并完成位移傳感器的校準。標定/校準裝置的主要技術指標測量范圍1000mm系統(tǒng)誤差小于20 iim[0018]線性度0.002%電壓測量精度0.005 %校準傳感器數量4只。
權利要求1.一種立式直線位移傳感器標定/校準裝置，其特征是標定/校準裝置包括主支架(8)、傳感器安裝平臺(I)、底座(10)、精密導軌(5)、直線電機桿￠)、直線電機(7)、光柵尺(2)、光柵讀數頭(3)、移動臺(4)、導軌(11)和配重塊(12)，被校準位移傳感器安裝在傳感器安裝平臺(I)上，主支架(8)為工字鋼結構，主支架(8)的底部固定在底座(10)上，主支架⑶的頂部與傳感器安裝平臺⑴相連；精密導軌(5)、直線電機桿(6)、光柵尺⑵三者相互平行安裝在主支架(8)的正面，直線電機(7)穿過直線電機桿(6)固定在精密導軌(5)上，光柵讀數頭(3)與移動臺(4)固定在一起，移動臺(4)直接連接在直線電機(7)上，主支架(8)的背面安裝導軌(11)，配重塊(12)安裝在導軌(1 1)上，配重塊(12)通過鋼絲與直線電機(7)相連，主支架⑶周圍安裝蓋板。
2.根據權利要求I所述的一種立式直線位移傳感器標定/校準裝置，其特征是所述的移動臺(4)的最大位移量為1020mm，主支架(8)高為1300mm。
3.根據權利要求I所述的一種立式直線位移傳感器標定/校準裝置，其特征是所述的直線電機(7)的控制電纜、光柵讀數頭信號線通過主支架(8)的底部進入到電器柜(13)中。
4.根據權利要求I所述的一種立式直線位移傳感器標定/校準裝置，其特征是所述的標定/校準裝置的周圍安裝環(huán)型扶手(9)。
專利摘要本實用新型屬于測量技術領域，涉及一種立式直線位移傳感器標定/校準裝置。標定/校準裝置包括主支架、傳感器安裝平臺、底座、精密導軌、直線電機桿、直線電機、光柵尺、光柵讀數頭、移動臺、導軌和配重塊。本實用新型滿足了測量量程為50mm～1000mm及精度低于0.1％F.S的位移傳感器的校準，并在位移傳感器校準時操作簡單、方便、校準速度快，較好地解決了位移傳感器校準過程中標準位移值的高精度測量及精確重復定位的問題，并解決了由機械運動部件磨損所帶來的誤差變化，提高了系統(tǒng)長期工作的可靠性，大大減輕了校準人員的工作強度，降低了外界環(huán)境對校準的影響，從而實現了高精度位移傳感器的快速校準。
文檔編號G01B21/02GK202501835SQ201220099130
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者劉欣, 葉偉堅, 唐杲, 王德兵, 蔣成, 黃進 申請人:成都飛機設計研究所