专利名称：一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置的制作方法
技术领域：
本发明属于力值加载装置，涉及一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置。
背景技术：
目前，表面温度传感器校准过程中，一般采用手持或简单的支架固定传感器。这两种固定传感器的方式存在以下问题一、不能保持校准过程中表面温度传感器垂直接触表面温度源，二、在测量过程中接触力值不能始终保持一致，三、不能保证传感器在每次校准时处于表面温度源的同一位置，这样导致校准结果的不确定度很大。另外，由于热源温度较高，传感器的把手处温度较高，存在烫伤的危险。
发明内容
本发明的目的是提出一种表面温度传感器校准用力值加载装置。所要解决的技术问题是为表面温度传感器校准提供定量的空间位置和接触力值控制。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，该装置用于使表面温度传感器9与表面温度源10相接触，该装置包括支架I、导轨A2、导轨B3、导轨C4、滑块5、测力传感器6、夹具法兰7和夹具夹头8 ；导轨A2、导轨B3、导轨C4在空间位置互成90度放置；导轨A2为两个；导轨A2位于支架I上，导轨B3位于导轨A2上，导轨C4位于导轨B3上；滑块5位于导轨C4上，测力传感器6固定在滑块5上；夹具法兰7固定在测量传感器6上，表面温度传感器9通过夹具法兰7和夹具夹头8固定在测力传感器6上；表面温度传感器9在空间三个方向的位移通过导轨A2、导轨B3、导轨C4来控制。导轨A2和导轨B3是通过手动控制实现，采用丝杠和圆导轨的传动导向方式；导轨C4通过电气控制箱控制步进电机实现,采用丝杠直线运动单元传动导向方式，减速比7. 5，电机转一圈行程2/3mm ；表面温度传感器9在空间上的位移行程均为200mm，位移分辨率O. 05mm ；测量传感器6测量上限1000N，测量精度±0. 01% FS ；夹具法兰7的中心有圆孔，在径向对称有两个长孔；夹具夹头8设计成对称的两个半圆形，夹具夹头8通过螺钉分别固定在夹具法兰7的两个长孔上，通过螺钉调节夹具夹头8的位置用于固定表面温度传感器9 ;夹具夹头8的材料耐温上限300°C，同时夹具夹头8具有一定的柔性，在固定表面温度传感器9时避免硬连接，保护传感器。电气控制箱用开环和闭环两种方式控制；开环方式是控制表面温度传感器9竖直方向的位置，闭环方式是通过位移和测力控制竖直方向滑块5对表面温度传感器9加载的力值；所述的导轨A2和导轨B3控制表面温度传感器9在水平方向的位移，导轨C4控制表面温度传感器9在竖直方向的位移。本发明的有益效果是本发明的装置可控制表面温度传感器的空间位置和竖直方向上加载的力值，保证表面温度传感器与表面温度源接触良好，减小测量不确定度，保证量值传递准确可靠；由于采用了在三个方向上控制表面温度传感器的位置，保证表面温度传感器垂直于表面温度源，并且在竖直方向上控制加载在传感器上的力值，保证了表面温度传感器与表面温度源接触良好，减小了接触力不稳定带来的测量不确定度。
图I是本发明的结构组成示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做以下详细描述。一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，该装置用于使表面温度传感器9与表面温度源10相接触，该装置包括支架I、导轨A2、导轨B3、导轨C4、滑块5、测力传感器
6、夹具法兰7和夹具夹头8 ;导轨A2、导轨B3、导轨C4在空间位置互成90度放置；导轨A2为两个；导轨A2位于支架I上，导轨B3位于导轨A2上，导轨C4位于导轨B3上；滑块5位于导轨C4上，测力传感器6固定在滑块5上；夹具法兰7固定在测量传感器6上，表面温度传感器9通过夹具法兰7和夹具夹头8固定在测力传感器6上；表面温度传感器9在空间三个方向的位移通过导轨A2、导轨B3、导轨C4来控制。导轨A2和导轨B3是通过手动控制实现，采用丝杠和圆导轨的传动导向方式；导轨C4通过电气控制箱控制步进电机实现，采用丝杠直线运动单元传动导向方式，减速比7. 5，电机转一圈行程2/3mm ；表面温度传感器9在空间上的位移行程均为200mm，位移分辨率O. 05mm ；测量传感器6测量上限1000N，测量精度±0. 01% FS ；夹具法兰7的中心有圆孔，在径向对称有两个长孔；夹具夹头8设计成对称的两个半圆形，夹具夹头8通过螺钉分别固定在夹具法兰7的两个长孔上，通过螺钉调节夹具夹头8的位置用于固定表面温度传感器9 ;夹具夹头8的材料耐温上限300°C，同时夹具夹头8具有一定的柔性，在固定表面温度传感器9时避免硬连接，保护传感器。电气控制箱用开环和闭环两种方式控制；开环方式是控制表面温度传感器9竖直方向的位置，闭环方式是通过位移和测力控制竖直方向滑块5对表面温度传感器9加载的力值。实施例本发明的表面温度传感器校准用力值加载装置，三维位移组件安装在支架I上，包括水平的X方向位移2、γ方向位移3和竖直的Z方向位移4 ;Χ方向位移2和Y方向位移3由手动控制实现，采用丝杠和圆导轨的传动导向方式；Ζ方向位移4由电气控制箱控制步进电机实现，采用丝杠直线运动单元传动导向方式，减速比7. 5,电机转一圈行程2/3mm,三个方向的位移行程均为200mm，位移分辨率O. 05mm 3方向滑块5上安装测力传感器6 ;测力传感器6用于测量竖直方向上加载在表面温度传感器9上的力值，测量上限1000N，测量精度±0.01% FS ;夹具法兰7安装在测力传感器6上，用于固定表面温度传感器9 ;夹具由夹具法兰7和夹头8组成，夹具法兰7固定在测力传感器6上，中间设计圆孔，在径向对称设计两个长孔；夹头8设计成对称的两个半圆形，通过螺钉分别固定在夹具法兰7的两个长孔上，通过螺钉调节夹头的位置用于固定表面温度传感器；夹头8材料耐温上限300°C，同时具有一定的柔性，在固定表面温度传感器9时避免硬连接，保护传感器。电气控制箱用开环和闭环两种方式控制；所述的开环方式是控制表面温度传感器9竖直方向的位置，闭环方式是通过位移和测力控制竖直方向滑块组件对表面温度传感器9加载的力值。控制软件实现对电气控制箱的遥控。 本发明的工作过程是将力值加载装置用支架I置于表面温度源10的正上方，并将支架I固定在工作台上。用夹具夹头8夹住表面温度传感器9，通过螺钉固定，手动调节导轨A2和导轨B3的位置，使表面温度传感器9处于表面温度源10的中心位置，打开电气控制箱电源，用开环方式控制表面温度传感器9在竖直方向移动并接近表面温度源，再用闭环方式控制表面温度传感器9加载的力值,使其以一定的力值垂直于表面温度源10接触。当加载的力值稳定后，再对表面温度传感器9进行校准工作。
权利要求
1.一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，该装置用于使表面温度传感器(9)与表面温度源(10)相接触，其特征在于该装置包括支架(I)、导轨A(2)、导轨B(3)、导轨C⑷、滑块(5)、测力传感器(6)、夹具法兰(7)和夹具夹头(8)； 导轨A(2)、导轨B(3)、导轨C(4)在空间位置互成90度放置；导轨A(2)为两个；导轨A⑵位于支架(I)上，导轨B (3)位于导轨A (2)上，导轨C (4)位于导轨B (3)上；滑块(5)位于导轨C(4)上，测力传感器￠)固定在滑块(5)上；夹具法兰(7)固定在测量传感器6上，表面温度传感器(9)通过夹具法兰(7)和夹具夹头⑶固定在测力传感器(6)上；表面温度传感器(9)在空间三个方向的位移通过导轨A(2)、导轨B(3)、导轨C(4)来控制。
2.根据权利要求I所述的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，其特征在于导轨A(2)和导轨B(3)是通过手动控制实现，采用丝杠和圆导轨的传动导向方式。
3.根据权利要求I所述的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，其特征在于导轨C(4)通过电气控制箱控制步进电机实现。
4.根据权利要求I或2所述的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，其特征在于夹具法兰(7)的中心有圆孔，在径向对称有两个长孔。
5.根据权利要求4所述的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，其特征在于夹具夹头(8)设计成对称的两个半圆形，夹具夹头(8)通过螺钉分别固定在夹具法兰(7)的两个长孔上，通过螺钉调节夹具夹头(8)的位置用于固定表面温度传感器(9)。
6.根据权利要求I所述的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，其特征在于夹具夹头(8)的材料耐温上限300°C。
7.根据权利要求3所述的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，其特征在于电气控制箱用开环和闭环两种方式控制；开环方式是控制表面温度传感器(9)竖直方向的位置，闭环方式是通过位移和测力控制竖直方向滑块(5)对表面温度传感器(9)加载的力值。
8.根据权利要求I所述的一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置，其特征在于所述的导轨A (2)和导轨B (3)控制表面温度传感器(9)在水平方向的位移，导轨C (4)控制表面温度传感器(9)在竖直方向的位移。
全文摘要
本发明属于力值加载装置，涉及一种用于表面温度传感器校准的力值加载装置。该装置用于使表面温度传感器与表面温度源相接触，其特征在于该装置包括支架、导轨A、导轨B、导轨C、滑块、测力传感器、夹具法兰和夹具夹头。本发明的装置可控制表面温度传感器的空间位置和竖直方向上加载的力值，保证表面温度传感器与表面温度源接触良好，减小测量不确定度，保证量值传递准确可靠；由于采用了在三个方向上控制表面温度传感器的位置，保证表面温度传感器垂直于表面温度源，并且在竖直方向上控制加载在传感器上的力值，保证了表面温度传感器与表面温度源接触良好，减小了接触力不稳定带来的测量不确定度。
文档编号G01K19/00GK102937491SQ201210500638
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者杨新圆, 吕国义, 吴方, 陈炜, 王莉 申请人:中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所