专利名称：立式直线位移传感器标定／校准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量技术领域，涉及一种立式直线位移传感器标定/校准装置。
背景技术：
随着我国对各类航天器、飞行器、舰船研制需求的增加，位移传感器在大型试验中的运用量越来越大，其作为获得试验位移信息的重要感知检测手段，由于没有统一的校准规范和校准装置，因此在工作中很难做到量值的准确，一般是采用通用测长量具测量位移传感器的探头位移量并与输出信号进行比对，校准人员的工作难度较大，并且耗费大量的人力、物力和时间，同时大量的人工操作使得可靠性和数据质量难以得到保障。目前一些科研院所根据位移传感器的工作特点结合传统机床结构设计出卧式直线位移传感器标定/校准设备，其采用丝杆产生直线运动，缺点是在直线运动过程中存在着弹性变形、摩擦、反向间隙等不足，使得直线位移量的重复定位精度、长期稳定性较低，影响位移传感器的校准 精度。
发明内容本实用新型的目的是提出一种操作简单、测量精确高、稳定好的立式直线位移传感器标定/校准装置。本实用新型的技术解决方案是，标定/校准装置包括主支架、传感器安装平台、底座、精密导轨、直线电机杆、直线电机、光栅尺、光栅读数头、移动台、导轨和配重块；被校准位移传感器安装在标定/校准装置顶部的传感器安装平台上，主支架为工字钢结构，主支架的底部固定在底座上，主支架的顶部与安装平台相连；精密导轨、直线电机杆、光栅尺三者平行安装在主支架正面，直线电机穿过直线电机杆固定在精密导轨上，光栅读数头和移动台与直线电机固定在一起，主支架的背面安装导轨和配重块，配重块通过钢丝与直线电机相连，主支架周围安装盖板。所述的移动台的最大位移量为1020mm，主支架8高为1300mm。所述的直线电机的控制电缆、光栅读数头信号线通过主支架底部进入到电器柜中。所述的标定/校准装置的周围安装环型扶手。本实用新型具有的优点和有益效果是本实用新型技术方案基于系统模块化、集成化考虑将直线装置分为机械结构部分和数据采集控制两部分，机械结构部分创造性的采用立式设计，并首次引入直线电机驱动，简化了传动机构，与现有位移传感器校准设备相t匕，有效的减小占地面积，降低系统重量，提高装置的移动性能。创造性的将被校传感器安装在装置顶部，移动台为上下运动方式，首次实现了多只(一般同时安装4只传感器)测量范围相同的位移传感器一次校准完成，提高了工作效率；在直线装置周围还设计了环型扶手用于在工作中对人员安全起到防护作用和方便装置的移动。数据采集控制部分采用PXI总线结构，提高了可靠性、抗干扰性和可维护性。本实用新型满足了测量量程为50mm IOOOmm且精度低于0. I % F. S的位移传感器校准，并在位移传感器校准时操作简单、方便、校准速度快，较好地解决了位移传感器校准过程中标准位移量的高精度测量及精确重复定位的问题，解决了由于机械运动部件磨损所带来的误差变化，提高了系统长期工作的可靠性，大大减轻校准人员工作强度，降低外界环境对校准的影响，从而实现了高精度位移传感器的快速校准。

图I是本实用新型的组成框图；图2是本实用新型正面结构示意图；图3是本实用新型背面结构示意图。
具体实施方式标定/校准装置由机械结构部分和数据采集控制两部分组成见图1，机械结构部分采用立式设计，将结构支架、导轨、直线电机、光栅尺垂直安装，因直线电机不同于传统电机的运动方式，其可以直接实现直线运动，因而省去了传动机构，让系统机械部件最简单化，从而减少了机械故障，提高了系统工作的可靠性。在校准系统运动过程中由驱动器的编码器反馈直线电机的运动位置实现快速定位，并采用高精度光栅尺作位移测量标准得到系统精确的位移量值，同时由于直线电机直接实现了直线运动，因此整个运动系统不需要传动部件，也就解决了机械传动部件磨损的问题，提高了标定/校准装置的长期性能稳定性；在标定/校准装置周围还设计安装了环型扶手用于在工作中起到对人员安全的防护和方便移动的作用。以下将结合图2、图3对本实用新型技术方案作进一步的详细说明在标定/校准装置设计中为操作方便，传感器安装平台I设计在装置的顶部，并可以实现多只位移传感器一次安装到位；主支架8高为1300_，设计成工字钢结构，正面进行精磨加工处理，底部固定在底座10上，顶部与安装平台I相连；精密导轨5、直线电机杆6、光栅尺2安装在主支架8上，并保证三者平行，直线电机7穿过直线电机杆6固定在精密导轨5上，其最大位移量为1020mm ;光栅读数头3、移动台4与直线电机7固定在一起，电机控制电缆、光栅读数头信号线通过主支架底部进入到电器柜13中；在主支架8的背面安装导轨11和配重块12，配重块12通过钢丝与直线电机7相连，起到平衡直线电机7、移动台4、光栅读数头3的重量的作用。在主支架8周围安装盖板对电机、光栅尺等部件起防护作用，在标定/校准装置周围安装环型扶手9方便装置的移动并起到在工作中对人员安全的防护作用。在标定/校准装置工作时，将数据采集控制部分用USB连线与电器柜13连接，被校准位移传感器垂直固定在安装平台I上，并调整好位移传感器的位置，位移传感器的信号线直接连接到数据采集控制部分的电源模块和数字多用表模块的输入端，启动标定/校准装置后首先手动控制移动台4的运动，找到被校准位移传感器的零点位置，然后设定系统校准参数，标定/校准装置自动运行并完成位移传感器的校准。标定/校准装置的主要技术指标测量范围1000mm系统误差小于20 iim[0018]线性度0.002%电压测量精度0.005 %校准传感器数量4只。
权利要求1.一种立式直线位移传感器标定/校准装置，其特征是标定/校准装置包括主支架(8)、传感器安装平台(I)、底座(10)、精密导轨(5)、直线电机杆￠)、直线电机(7)、光栅尺(2)、光栅读数头(3)、移动台(4)、导轨(11)和配重块(12)，被校准位移传感器安装在传感器安装平台(I)上，主支架(8)为工字钢结构，主支架(8)的底部固定在底座(10)上，主支架⑶的顶部与传感器安装平台⑴相连；精密导轨(5)、直线电机杆(6)、光栅尺⑵三者相互平行安装在主支架(8)的正面，直线电机(7)穿过直线电机杆(6)固定在精密导轨(5)上，光栅读数头(3)与移动台(4)固定在一起，移动台(4)直接连接在直线电机(7)上，主支架(8)的背面安装导轨(11)，配重块(12)安装在导轨(1 1)上，配重块(12)通过钢丝与直线电机(7)相连，主支架⑶周围安装盖板。
2.根据权利要求I所述的一种立式直线位移传感器标定/校准装置，其特征是所述的移动台(4)的最大位移量为1020mm，主支架(8)高为1300mm。
3.根据权利要求I所述的一种立式直线位移传感器标定/校准装置，其特征是所述的直线电机(7)的控制电缆、光栅读数头信号线通过主支架(8)的底部进入到电器柜(13)中。
4.根据权利要求I所述的一种立式直线位移传感器标定/校准装置，其特征是所述的标定/校准装置的周围安装环型扶手(9)。
专利摘要本实用新型属于测量技术领域，涉及一种立式直线位移传感器标定/校准装置。标定/校准装置包括主支架、传感器安装平台、底座、精密导轨、直线电机杆、直线电机、光栅尺、光栅读数头、移动台、导轨和配重块。本实用新型满足了测量量程为50mm～1000mm及精度低于0.1％F.S的位移传感器的校准，并在位移传感器校准时操作简单、方便、校准速度快，较好地解决了位移传感器校准过程中标准位移值的高精度测量及精确重复定位的问题，并解决了由机械运动部件磨损所带来的误差变化，提高了系统长期工作的可靠性，大大减轻了校准人员的工作强度，降低了外界环境对校准的影响，从而实现了高精度位移传感器的快速校准。
文档编号G01B21/02GK202501835SQ201220099130
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者刘欣, 叶伟坚, 唐杲, 王德兵, 蒋成, 黄进 申请人:成都飞机设计研究所