直線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置

本發(fā)明屬于計(jì)量檢定與校準(zhǔn)領(lǐng)域，更具體地涉及拉桿式、拉繩式等多種類型直線位移傳感器的自動(dòng)化檢定與校準(zhǔn)。

　　背景技術(shù)

　　直線位移傳感器是一種可以將直線機(jī)械的位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的精密測量儀器，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化或者建筑橋梁等領(lǐng)域。目前在校準(zhǔn)過程中主要存在傳統(tǒng)的手動(dòng)測量費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)時(shí)間，由于測量方法、人員操作等原因引入的各種測量誤差。

　　專利CN 202501835 U公開了一種立式直線位移傳感器標(biāo)定/校準(zhǔn)裝置。標(biāo)定/校準(zhǔn)裝置包括主支架(8)、傳感器安裝平臺(tái)(I)、底座(10)、精密導(dǎo)軌(5)、直線電機(jī)桿(6)、直線電機(jī)(7)、光柵尺(2)、光柵讀數(shù)頭(3)、移動(dòng)臺(tái)(4)、導(dǎo)軌(11)和配重塊(12)，被校準(zhǔn)位移傳感器安裝在傳感器安裝平臺(tái)(I)上，主支架(8)為工字鋼結(jié)構(gòu)，主支架(8)的底部固定在底座(10)上，主支架(8)的頂部與傳感器安裝平臺(tái)(I)相連;精密導(dǎo)軌(5)、直線電機(jī)桿(6)、光柵尺⑵三者相互平行安裝在主支架⑶的正面，直線電機(jī)(7)穿過直線電機(jī)桿(6)固定在精密導(dǎo)軌(5)上，光柵讀數(shù)頭(3)與移動(dòng)臺(tái)(4)固定在一起，移動(dòng)臺(tái)(4)直接連接在直線電機(jī)(7)上，主支架(8)的背面安裝導(dǎo)軌(11)，配重塊(12)安裝在導(dǎo)軌(11)上，配重塊(12)通過鋼絲與直線電機(jī)(7)相連，主支架(8)周圍安裝蓋板。該專利雖然在位移傳感器校準(zhǔn)時(shí)操作簡單、方便、校準(zhǔn)速度快，但測量精度不高，誤差比較大。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　1、發(fā)明目的。

　　本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中測量校準(zhǔn)的精度不高的問題，而提供一種易操作，省時(shí)省力，測量精度高的校準(zhǔn)裝置。

　　2、發(fā)明所采用的技術(shù)方案。

　　本發(fā)明直線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置，包括基座、雙直線導(dǎo)軌、光柵尺、滾珠絲杠、聯(lián)軸器、伺服電機(jī)、垂直升降裝置、水平調(diào)整裝置、通用夾具、鎖緊螺母、自動(dòng)化控制臺(tái)、控制面板、電子手輪，激光校準(zhǔn)機(jī)構(gòu);激光校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)式激光反射鏡支撐架、滑動(dòng)式激光干涉鏡支撐架、滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架、固定拉桿、激光反射鏡、激光干涉鏡、雙頻激光干涉儀、光柵尺讀數(shù)傳感器;所述的雙直線導(dǎo)軌、光柵尺固定在基座上;所述的伺服電機(jī)固定于基座的一端，滾珠絲杠通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)連接;所述的垂直升降裝置固定在基座的另一端，水平調(diào)整裝置、通用夾具、鎖緊螺母彼此卡扣并與垂直升降裝置連接;所述的滑動(dòng)式激光反射鏡支撐架、滑動(dòng)式激光干涉鏡支撐架、滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架固定在雙直線導(dǎo)軌上，其中固定拉桿、激光反射鏡、光柵尺讀數(shù)傳感器固定在滑動(dòng)式反射鏡支撐架上，激光干涉鏡固定在滑動(dòng)式激光干涉鏡支撐架，雙頻激光干涉儀固定在滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架上;所述的控制面板、電子手輪裝設(shè)在自動(dòng)化控制臺(tái)上并通過數(shù)據(jù)線控制伺服電機(jī)(6 )，并顯示光柵尺讀數(shù)傳感器(19)傳輸?shù)娇刂泼姘宓臄?shù)據(jù)

　　3、發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果。

　　(I)、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)置操作簡單;

　　(2)、通過自動(dòng)化校準(zhǔn)平臺(tái)的設(shè)置，有效地降低校準(zhǔn)人員的工作強(qiáng)度;

　　(3)、本發(fā)明通過激光校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，避免了由于測量方法、人員操作等原因引入的各種測量誤差，能夠保證校準(zhǔn)精度。

　　附圖說明

　　圖1是本發(fā)明線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置主視圖。

　　圖2是本發(fā)明線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

　　圖3是本發(fā)明線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置的左視圖。

　　圖4是本發(fā)明線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置的俯視圖。

　　具體實(shí)施方式

　　為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并結(jié)合附圖作詳細(xì)說明如下。

　　實(shí)施例1

　　參見圖1、圖3和圖4，本發(fā)明直線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置，主要用于拉桿式、拉繩式等多種類型直線位移傳感器的自動(dòng)化校準(zhǔn)，其整體結(jié)構(gòu)類似于通用的加工數(shù)控機(jī)床，本發(fā)明的直線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置，包括基座(I)、雙直線導(dǎo)軌(2)、光柵尺(3)、滾珠絲杠(4)、聯(lián)軸器(5)、伺服電機(jī)(6)、垂直升降裝置(7)、水平調(diào)整裝置(8)、通用夾具(9)、鎖緊螺母(10)、自動(dòng)化控制臺(tái)(14)、控制面板(20)、電子手輪(21)，激光校準(zhǔn)機(jī)構(gòu);激光校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)式激光反射鏡支撐架(11)、滑動(dòng)式激光干涉鏡支撐架(12)、滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架(13 )、固定拉桿(15 )、激光反射鏡(16 )、激光干涉鏡(17)、雙頻激光干涉儀(18)、光柵尺讀數(shù)傳感器(19);所述的雙直線導(dǎo)軌(2)、光柵尺(3)固定在基座(I)上;所述的伺服電機(jī)(6)固定于基座的一端，滾珠絲杠(4)通過聯(lián)軸器(5)與伺服電機(jī)(6)連接;所述的垂直升降裝置(7)固定在基座(I)的另一端，水平調(diào)整裝置(8)、通用夾具(9)、鎖緊螺母(10)彼此卡扣并與垂直升降裝置(7)連接，通用夾具(9)通過螺栓固定在調(diào)節(jié)平臺(tái)(26)上，并可以根據(jù)被校準(zhǔn)線位移傳感器的不同型號(hào)進(jìn)行更換;所述的滑動(dòng)式激光反射鏡支撐架(11 )、滑動(dòng)式激光干涉鏡支撐架(12)、滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架(13)固定在雙直線導(dǎo)軌(2)上，其中固定拉桿(15)、激光反射鏡(16)、光柵尺讀數(shù)傳感器(19)固定在滑動(dòng)式反射鏡支撐架(11)上，固定拉桿(15)中心處開設(shè)一螺紋孔，將傳感器拉繩通過螺釘裝載到固定拉桿(15)上。激光干涉鏡(17)固定在滑動(dòng)式激光干涉鏡支撐架(12)，雙頻激光干涉儀(18)固定在滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架(13)上;所述的控制面板(20)裝設(shè)在自動(dòng)化控制臺(tái)(14 )上并通過數(shù)據(jù)線控制伺服電機(jī)(6 )，并顯示光柵尺讀數(shù)傳感器(19 )傳輸?shù)娇刂泼姘宓臄?shù)據(jù)。

　　實(shí)施例2

　　在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，直線位移傳感器自動(dòng)化校準(zhǔn)裝置還包括一調(diào)節(jié)螺栓(22)、一調(diào)節(jié)螺母(25)，所述的調(diào)節(jié)螺栓(22)固定在所述的滑動(dòng)式干涉鏡支撐架(12)上用于激光干涉鏡(17)的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢后通過固定在所述的滑動(dòng)式干涉鏡支撐架(12)上的鎖定螺母(23)鎖定;所述的調(diào)節(jié)螺母(25)固定在所述的滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架(13)上，所述的調(diào)節(jié)螺母(25)固定在所述的滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架(13)上用于雙頻激光干涉儀(18)的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢后通過固定在所述的滑動(dòng)式雙頻激光干涉儀支撐架(13)上的鎖定螺母(24)鎖定;所述的鎖緊螺母(10)為四個(gè)，圓周分布安裝在通用夾具(9)上。所述的電子手輪(21)分設(shè)三個(gè)檔位，分設(shè)Xl檔，XlO檔，XlOO檔，Xl檔中每旋一格，位移進(jìn)給0.0Olmm,XlO檔中每旋一格，位移進(jìn)給0.01mm, XlOO檔中每旋一格，位移進(jìn)給0.1mm。

　　本發(fā)明的工作過程:以IOOOmm規(guī)格的拉繩線位移傳感器為例。首先將本裝置安放于滿足JJF 1305-2011《線位移傳感器校準(zhǔn)規(guī)范》中要求的環(huán)境條件的實(shí)驗(yàn)室中，進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)將被校準(zhǔn)傳感器安裝在通用夾具(9 )上，通過調(diào)節(jié)垂直升降裝置(7 )、水平調(diào)整裝置(8 )、激光反射鏡(16 )、激光干涉鏡(17 )、雙頻激光干涉儀(18 )使得被校準(zhǔn)傳感器和雙頻激光干涉儀(18)所發(fā)出的光線位移一條直線上，并鎖緊各部件，復(fù)查一遍是否滿足阿貝原則，如果不滿足阿貝原則則需要重新調(diào)整，如果滿足則可以進(jìn)行校準(zhǔn)。

　　通過控制面板(20)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，對(duì)Im的拉繩線位移傳感器設(shè)置間隔IOOmm的10個(gè)點(diǎn)測量，分別為100mm，200_，300_——1000mm。自動(dòng)化控制臺(tái)(14)接收控制面板(20)發(fā)出的指令通過數(shù)據(jù)線向伺服電機(jī)(6)發(fā)出操作指令，伺服電機(jī)(6)通過聯(lián)軸器(5)帶動(dòng)滾軸絲杠(4)實(shí)現(xiàn)位移100mm,此時(shí)被測傳感器二次儀表顯示數(shù)值可能為99.982mm,這時(shí)通過電子手輪(21)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)(6)運(yùn)轉(zhuǎn)使被測傳感器二次儀表顯示數(shù)值為100_，此時(shí)雙頻激光干涉儀所顯示數(shù)據(jù)，如為100.011，則誤差為0.011mm。依次測出200mm，300mm, 一一1000mm誤差，以正、反為一個(gè)測量循環(huán)，共測量三個(gè)循環(huán)，從而算出基本誤差、線性度誤差、重復(fù)性誤差、回程誤差、滿量程輸出和靈敏度。