一种大型试验设备多维力传感器的在线校准装置的制造方法

文档序号:10684701阅读:551来源:国知局
一种大型试验设备多维力传感器的在线校准装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,可以在不拆下多维力传感器的情况下,对其进行现场在线标定和校准。校准装置主要包括纵向安装结构、侧向安装结构和传力球体结构。其中纵向安装结构和侧向安装结构均是利用传感器底座自带的螺孔进行安装固定,纵向安装结构和侧向安装结构均作为安装标准力源加载装置的载体,需保证所加载的标准力源稳定、方向精准;为保证传感器受到的标准力源更加准确,采用传力球体结构将力加载装置输出的标准力源传递到传感器上,有效的避免了传感器单向受力时的力耦合问题。通过比较多维力传感器系统采集的数据和标准力源系统采集的数据即可实现传感器的在线校准。
【专利说明】
一种大型试验设备多维力传感器的在线校准装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种大型试验设备多维力传感器的在线校准装置,通过机械传动机构将标准力传递到被校传感器的各个受力轴线上,比较标准传感器与被校传感器的输出数据来实现传感器的在线校准。
技术背景
[0002]随着中国科学技术的迅速发展,含有多维力传感器的大型试验设备越来越广泛的运用到了各行各业,目前大多数这类传感器要么拆下送往检定中心进行校准,要么一直不进行校准或检定,但多维力传感器作为设备使用过程中的关键部分,必须要保证准确无误,而大型试验设备的特点大多是结构复杂,各类传感器安装定位精度要求非常高,为保证设备系统的系统特性固定不变,传感器在一次安装后不宜轻易地重新进行拆装,因此为了更好地反映出设备系统测量的准确度,就必须对其采用在线校准的方法,确保相关数据的准确可靠。

【发明内容】

[0003]
针对现有技术的不足,本发明是一种大型试验设备多维力传感器的在线校准装置,主要是一种通过利用现有的条件,实现传感器标准过程中的精确加载,通过机械传动机构将标准力传递到被校传感器的各个受力轴线上,比较标准传感器与被校传感器的输出数据来实现传感器的在线校准。
[0004]为了实现上述目的,本发明的一种大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,包括:包括:纵向安装结构、侧向安装结构和传力球体结构;
所述纵向安装结构包括纵向受力安装杆和纵向安装板,纵向受力安装杆,安装在传感器底座正面的螺孔上,用于安装固定纵向安装板;纵向安装板,与纵向受力安装杆连接固定,在传感器纵向加载过程中,用于安装固定纵向标准力源加载装置;
所述侧向安装结构,安装在传感器底座侧面的螺孔上,在传感器侧向加载过程中,用于安装固定侧向标准力源加载装置;所述传力球体结构,在对传感器的各个方向加载过程中,将标准力源传递到传感器上。
[0005]上述侧向安装结构的侧向指Y向、Z向、Rx向;纵纵向安装结构的纵向指X向、Ry向、Rz向;传力球体结构,在对传感器的各个方向加载过程中,将标准力源更精确的传递到传感器上。
[0006]进一步,所述侧向安装结构与传感器底座的接触面和加载装置的安装面具有相对的平面度和平行度,以保证施力方向的精确。
[0007]优选的,所述纵向受力安装杆共四件,要求等高、前端面有一段等长的细牙螺杆,后端面为高精度平面,中段有扳手施力卡槽。
[0008]进一步,所述纵向安装板可以安装固定在四件纵向受力安装杆上,具有相对的强度、平面度和平行度,并设有三组标准力源加载装置的安装接口。
[0009]本发明采用传力球体结构将力加载装置输出的标准力源传递到传感器上,因一般传感器底座和传感器端面均为高精度的平面,可作为参考基准进行测量,利用画线法确定传感器上的受力位置,再将传力球体结构准确的放到该位置上后,用胶水将其固定,这样就可以保证标准力源作用在传感器上时是点受力,而非面受力,保证了施力的准确性,有效的避免了传感器单向受力时的力耦合问题。以此来解决大型试验设备结构复杂、其传感器安装定位精度要求非常高而不宜轻易地重新进行拆装的在线校准难的问题,并保证相关数据的准确可靠。
[0010]本发明采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
1)本发明结构简单,实施容易,可靠性和可重复性高,使用成本低,使用方便,但对部分部件的加工、安装精度要求较高;
2)本发明立足现有的条件,高效的解决复杂设备的多维力传感器在线校准难的问题,有效的实现了传感器的校准,效果明显;
3)本发明可以长期保存、状态稳定,可以用于多维力传感器在线校准,也可以参与进行试验故障排查;
4)本发明使用效果良好,适用所有类似的带有多维力传感器的大型试验设备在线校准,使用范围广,成本节约明显。
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例的大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置图;
图2是本发明实施例的传力球体结构放大图。
【具体实施方式】
[0012]在本发明实施例的大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置如图1所示,图中:侧向安装结构11、纵向受力安装杆21,纵向安装板31、传力球体结构4,标准力源加载装置5,产品法兰6。
[0013]所述大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,具有一套侧向安装结构11,其结构简单、具有较高的强度,可以利用传感器底座上的螺孔将其固定,可以安装固定标准力源加载装置5,该结构与传感器底座的接触面和加载装置的安装面具有很高的平面度和平行度,以保证施力方向的精确。
[0014]在本实例中,所述装置具有一套纵向安装结构,由纵向受力安装杆21和纵向安装板31组成。其中,纵向受力安装杆21共四件,要求等高、前端面有一段等长的细牙螺杆、后端面为高精度平面、中段有扳手施力面,可以直接安装在传感器底座上,而不能接触到传感器端面及安装在传感器正面的其他结构。
[0015]本实例中,所述装置具有一件纵向安装板31,与纵向受力安装杆21—起被称为纵向安装结构。其中,纵向安装板31可以安装固定在四件纵向受力安装杆21上,具有较高的强度、平面度和平行度,并设有三组标准力源加载装置的安装接口。同时,通过四件纵向杆的调整可以调节安装板与传感器端面的平行度,以保证施力方向的精确。
[0016]本实例中,所述装置具有一套传力球体结构4,它直接与传感器端面接触,是保证标准力源精确加载到传感器上的重要部件,其结构由球座3、高硬度钢球1、盖板2依次连接组成。该结构具有以下几个特点:
(1)通过球座3和盖板2约束住钢球,使其在球座3内即是活动的又不易掉落;
(2)球座3是解决将钢球固定在传感器端面上的关键,其外圆端面有较高的精度,实际测试过程中,通过利用传感器端面作为基准面,在传感器上测量出所需加力的位置,并用画线法进行精确标记,再将传力球体结构4精确的放到标记位置上并用胶水固定;
(3)通过精确定位并已经固定在传感器上的球座3中高硬度钢球I将标准力源精确的传递到传感器上,使传感器受到的标准力是点受力,而非面受力,保证了施力的准确性,有效的避免了传感器单向受力时的力耦合问题。
[0017]在实际使用过程中,针对不同的传感器,所述装置的结构尺寸会有不同,但必须保证安装标准力源加载装置5的端面与传感器端面的高平行度、关键面的高平面度以及传力球的定位精度等精度要求,同时该装置的侧向安装结构11和纵向安装结构既可以同时安装到传感器底座上,对多方向进行同时加载校准,也可以分别单独安装到传感器底座上,对单方向加载校准。但须保证装置的所有部件不能与传感器端面及安装在传感器正面的其他结构有接触,防止对传感器的加载过程造成干扰影响。产品法兰6安装在传感器端面,不可拆下。
【主权项】
1.一种大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,其特征在于,包括:纵向安装结构、侧向安装结构和传力球体结构; 所述纵向安装结构包括纵向受力安装杆和纵向安装板,纵向受力安装杆,安装在传感器底座正面的螺孔上,用于安装固定纵向安装板;纵向安装板,与纵向受力安装杆连接固定,在传感器纵向加载过程中,用于安装固定纵向标准力源加载装置; 所述侧向安装结构,安装在传感器底座侧面的螺孔上,在传感器侧向加载过程中,用于安装固定侧向标准力源加载装置;所述传力球体结构,在对传感器的各个方向加载过程中,将标准力源传递到传感器上。2.根据权利要求1所述大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,其特征在于,所述侧向安装结构与传感器底座的接触面和加载装置的安装面具有相对的平面度和平行度,以保证施力方向的精确。3.根据权利要求1所述大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,其特征在于,所述纵向受力安装杆共四件,要求等高、前端面有一段等长的细牙螺杆,后端面为高精度平面,中段有扳手施力卡槽。4.根据权利要求3所述大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,其特征在于,所述纵向安装板可以安装固定在四件纵向受力安装杆上,具有相对的强度、平面度和平行度,并设有三组标准力源加载装置的安装接口。5.根据权利要求1所述大型试验设备的多维力传感器的在线校准装置,其特征在于,所述传力球体结构直接与传感器端面接触,其结构由球座、钢球、盖板组成;通过球座和盖板约束住钢球,使其在球座内即是活动且又不易掉落。
【文档编号】G01L25/00GK106052955SQ201610571147
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】赵桂甲, 李洪波, 苏瑜
【申请人】上海宇航系统工程研究所
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1