；
[0088]其功能是起连接作用。
[0089]8)上、下吊丝 81、82
[0090]如图1，上吊丝81和下吊丝82均为同一结构的金属丝；
[0091]上吊丝81的上端固定在上接丝座71上，上吊丝81的下端和零长弹簧00的上端连接；
[0092]下吊丝82的上端和零长弹簧00的下端连接，下吊丝82的下端固定在下接丝座72上。
[0093]其功能是起连接作用。
[0094]9)上、下定片 91、92
[0095]如图1，上定片91和下定片92均为同一结构的金属圆片，其中心有孔；
[0096]上定片91和下定片92分别以中间相隔一段距离的状态分别固定在第1定片固定柱111和第2定片固定柱112上；
[0097]其功能是接收振荡单元131的振荡信号并为电容动片100提供感应信号。
[0098]10)电容动片100
[0099]如图1，电容动片100是一种金属圆片；
[0100]电容动片100固定在下接丝座72的下端面；
[0101]其功能是感应零长弹簧00伸长量并通过电子系统130转换成电压信号。
[0102]11)第 1、2定片固定柱 111、112
[0103]如图1，第1定片固定柱111和第2定片固定柱112均为一种绝缘柱；
[0104]固定在支撑筒62上；
[0105]其功能是固定上、下定片91、92。
[0106]12)调零机构120
[0107]如图1，调零机构120由手动齿轮121、螺旋筒122和升降丝杆123组成，
[0108]手动齿轮121和螺旋筒122上下连接，在螺旋筒122内设置有升降丝杆123 ；
[0109]转动手动齿轮121使螺旋筒122转动，使升降丝杆123升降，实现电容动片100上下位移的微调，使其保持在上定片91和下定片92中间。
[0110]13)电子系统130
[0111]如图2，电子系统130由振荡单元131、前置放大单元132、主放大单元133、锁相放大单元134、低通滤波单元135、温度传感单元136、温度控制单元137和信号采集单元138组成；
[0112]振荡单元131分别与上定片91和下定片中间92连接，提供大小相等、方向相反的正弦信号；
[0113]振荡单元131和锁相放大单元134连接，提供整流信号；
[0114]电容动片100、前置放大单元132、主放大单元133、锁相放大单元134、低通滤波单元135和信号采集单元138依次连接，将电容动片的位移量(即零长弹簧00的长度变化量)转化为直流电压信号并采集下来。
[0115]温度控制单元137接收到温度传感单元136检测零长弹簧00周围的温度值，通过给恒温筒50上的加热丝供电实现温度控制功能。
[0116]电子系统130的上述各功能部件均为通用部件。
[0117]电子系统130的工作机理是:
[0118]振荡单元131产生两个频率幅值相同，相位相差180°的交流信号分别给上定片91和下定片92，前置放大单元以动片100上形成的感应交流信号作为输入并将其放大，再经过主放大单元133进一步放大，通过锁相放大单元134将交流信号变成直流信号，最后经过低通滤波单元135得到最后的输出电压，并由信号采集单元138采集和记录。
[0119]二、检测方法
[0120]本检测方法基于上述的检测装置，本检测装置是为检测零长弹簧的温漂及长期蠕变量的仪器。
[0121]1、温漂检测方法
[0122]所述的温漂是零长弹簧在温度的影响下产生的伸缩。
[0123]温漂检测方法包括下列步骤:
[0124]①将零长弹簧00两端分别悬挂在上吊丝81和下吊丝82之间，通过调整第1、2、3支撑螺杆21、22、23使基座10水平；
[0125]②将电子系统130通电，旋转调零机构120同时观察电子系统130的信号采
[0126]集单元138的输出，直至输出电压为0，此时动片100位于上定片91和下定片92正中间；
[0127]③再依次将恒温筒50和外壳40固定在基座10上；
[0128]④在观测过程中通过改变温度控制单元137的参数改变恒温筒50内部温度，观测信号采集单元138的电压输出，同步观测温度传感单元136的信号，比较之后就能观测零长弹簧00的温度漂移参数。
[0129]2、长期蠕变检测方法
[0130]所述的长期蠕变是零长弹簧在吊着相同质量块的状态下随时间的增加而不断伸长，伸长量随着时间的增加而不断伸长，且变化量越来越小。
[0131 ]长期蠕变检测方法包括下列步骤:
[0132]①将零长弹簧00的两端分别悬挂在上吊丝81和下吊丝82之间，通过调整第1、2、3支撑螺杆21、22、23使基座10水平；
[0133]②将电子系统130通电，旋转调零机构120同时观察电子系统130信号采
[0134]集单元138的输出，直至输出电压为0，此时动片100位于上定片91和下定片92正中间；
[0135]③再依次将恒温筒50和外壳40固定在基座10上；
[0136]④在观测过程中通过温度控制单元137将温度控制为一个定值；
[0137]⑤长期观测并记录信号采集单元138的电压输出，实现对零长弹簧长期蠕变性的检测。
[0138]三、使用说明
[0139]1、检测之前必须通过第1、2、3支撑螺杆21、22、23使基座10水平，否则可能导致零长弹簧00的倾斜，使观测的数据不准确；
[0140]2、本检测装置尽量放在1楼，因为放在高层可能由于地面震动导致零长弹簧00不稳定，影响检测装置的观测数据；
[0141]3、检测过程中不要触碰检测装置，否则会对零长弹簧00的状态产生影响，若造成激烈晃动，还可能对上、下吊丝81、82产生损伤甚至断裂，使检测装置失去作用。
[0142]4、由于零长弹簧00刚被制作出来时蠕变很大，而随着时间的推移而慢慢减小，因此要确定好电子系统中前置放大单元132、主放大单元133以及锁相放大单元134的放大倍数，然后随着蠕变量的减小而调整放大倍数。
【主权项】
1.一种高精度零长弹簧温漂及长期蠕变的检测装置，包括被检测对象一一零长弹簧(00);其特征在于: 设置有基座(10)，第1、2、3支撑螺杆(21、22、23)，第1、2、3垫块(31、32、33)，外壳(40)，恒温筒(50)，弹簧屏蔽筒(61)、支撑筒(62)，上、下接丝座(71、72)，上、下弹簧吊丝(81、82)，上、下电容定片(91、92)，电容动片(100)，第1、2定片固定柱(111、112)，调零机构(120)和电子系统(130); 其位置和连接关系是: 呈三角形排列的第1螺杆(21)、第2螺杆(22)和第3螺杆(23)分别穿过基座(10)的螺孔置于对应的呈三角形排列的第1垫块(31)、第2垫块(32)和第3垫块(33)上，组成一工作平台； 以工作平台的中心为轴，从外向内依次设置有外壳(40)，恒温筒(50)和上下连接的弹簧屏蔽筒(61)、支撑筒(62)； 调零机构(120)由手动齿轮(121)、螺旋筒(122)和升降丝杆(123)组成，手动齿轮(121)和螺旋筒(122)上下连接，在螺旋筒(122)内设置有升降丝杆(123);在弹簧屏蔽筒(61)的顶部中心孔设置有螺旋筒(122)，在弹簧屏蔽筒(61)内，从上到下，升降丝杆(123)、上接丝座(71)、上弹簧吊丝(81)、零长弹簧(00)、下弹簧吊丝(82、)下接丝座(72)和电容动片(100)依次连接； 在电容动片(100)的上下空间，第1、2定片固定柱(111、112)分别设置在支撑筒(62)的内壁上，上、下电容定片(91、92)分别和第1、2定片固定柱(111、112)连接； 电子系统(130)分别与电容动片(100)，上、下电容定片(91、92)，和恒温筒(50)连接。2.按权利要求1所述的检测装置，其特征在于: 所述的电子系统(130)由振荡单元(131)、前置放大单元(132)、主放大单元(133)、锁相放大单元(134)、低通滤波单元(135)、温度传感单元(136)、温度控制单元(137)和信号采集单元(138)组成； 振荡单元(131)分别与上定片(91)和下定片中间(92)连接； 振荡单元(131)和锁相放大单元(134)连接； 电容动片(100)、前置放大单元(132)、主放大单元(133)、锁相放大单元(134)、低通滤波单元(135)和信号采集单元(138)依次连接； 温度控制单元(137)接收到温度传感单元(136)检测零长弹簧(130)周围的温度值，通过给恒温筒(50)上的加热丝供电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度零长弹簧温漂及长期蠕变的检测装置，涉及地学仪器核心部件的性能检测技术。本检测装置的结构主要是：调零机构由手动齿轮、螺旋筒和升降丝杆组成，手动齿轮和螺旋筒上下连接，在螺旋筒内设置有升降丝杆；在弹簧屏蔽筒的顶部中心孔设置有螺旋筒，在弹簧屏蔽筒内，从上到下，升降丝杆、上接丝座、上弹簧吊丝、零长弹簧、下弹簧吊丝、下接丝座和电容动片依次连接；在电容动片的上下空间，第1、2定片固定柱分别设置在支撑筒的内壁上，上、下电容定片分别和第1、2定片固定柱连接；电子系统分别与电容动片，上、下电容定片，和恒温筒连接。本实用新型测量精度高，分辨率可调，温度可调；适用于对零长弹簧的温漂及长期蠕变进行检测。
【IPC分类】G01V13/00, G01M13/00
【公开号】CN205103422
【申请号】CN201520894962
【发明人】邹舟, 汪龙, 吴鹏飞, 柳林涛
【申请人】中国科学院测量与地球物理研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月11日