一种温度、力、位移集成测量装置的制作方法

文档序号:15824400发布日期:2018-11-02 23:30阅读:165来源:国知局

本发明涉及计算机辅助测试技术领域,具体是一种温度、力、位移集成测量装置。

2、

背景技术:

当前,通过提高机床零部件本身的制造精度来提高机床的加工精度,成本已十分高昂;然而,通过精密测量加工过程的热变形、力变形误差并实行补偿,能实现低成本提高机床的加工精度。因此,需要对机床进给部件的温度、力以及位移特性进行研究,测试基础数据,通过计算机分析建模,获得他们的变化规律,通过误差补偿技术,提高机床的加工精度。

3、

技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种温度、力、位移集成测量装置,有底座、磁致伸缩器、立柱、测试板、上压板、力传感器、位移传感器、放大器、温度传感器、集线器、数据采集卡、pc机、功率放大器组成,其中磁致伸缩器放置在底座上,磁致伸缩器的上部轴端与测试板连接,力传感器及位移传感器安装在上压板上,立柱的上端制作螺纹,用锁紧螺母锁紧上压板、测试板、底座以及立柱之间的位置;力传感器通过上压板与磁致伸缩器上部轴端的测试板无缝连接,位移传感器采用电涡流传感器,位移传感器与测试板之间的间隙为1mm。位移传感器采用电涡流传感器,力传感器信号经过放大器输入到集线器,位移传感器信号、温度信号直接输入到集线器,集线器与数据采集卡连接,数据采集卡与pc机连接;pc机输出控制信号至功率放大器,功率放大器输出电流至磁致伸缩器,驱动磁致伸缩器运动。

本发明的工作原理是:

pc机发出控制电流信号经过数据采集卡、集线器,经功率放大器放大,输入到磁致伸缩器,磁致伸缩器在电流的作用下发生位移,同时自身发热;温度传感器采集磁致伸缩器自身发热的温度值,经过集线器及数据采集卡,输入到pc机,同时,力传感器采集磁致伸缩器在此输入电流下的输出力,位移传感器采集磁致伸缩器在此输入电流下的输出位移,这些信号经集线器、数据采集卡送到pc机,pc机经过对这些数据的分析与处理,获得磁致伸缩器的变化规律,即输入电流、输出力、输出位移、以及温度之间的关系,为机床的误差补偿提供技术基础。

4、附图说明

图1为本发明的组成结构图。

5、具体实施方式

实施例:

如图1所示,本装置主要包含底座(1)、磁致伸缩器(2)、立柱(3)、测试板(4)、锁紧螺母(5)、上压板(6)、力传感器(7)、位移传感器(8)、放大器(9)、温度传感器(10)、集线器(11)、数据采集卡(12)、pc机(13)、功率放大器(14)。按设计图纸制造底座(1)、立柱(3)、测试板(4)、上压板(6),螺母(5)为标准零件;选择并采购相应的电子元器件,然后组装调试,设计相关数据分析与处理的软件。

在实施过程中,要合理选择各模块,使得测试装置的性价比较高。

(1)虚拟仪器测试平台

虚拟仪器技术,就是采用ni公司labview软件,充分发挥软件图形化编程、功能模块化、接口通讯连接便捷等特点,根据测试内容和要求,可自主任意开发相关测试系统,结合数据采集卡等硬件,搭建虚拟仪器开发效率高,可扩展能力强。

(2)ni数据采集卡

选取niusb-6000,8路模拟输入,12位分辨率,4条数字i/o线;1个32位计数器,轻质、总线供电、便于携带。

(3)位移传感器

采用电涡流非接触式位移传感器,za21系列电涡流位移传感器的各项性能指标相当或接近美国本特利(bn)公司的3300系列产品水平,灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快不受油水等介质的影响。



技术特征:

技术总结
一种温度、力、位移集成测量装置,有底座、磁致伸缩器、立柱、测试板、上压板、锁紧螺母、力传感器、位移传感器、放大器、温度传感器、集线器、数据采集卡、PC机、功率放大器组成,其中磁致伸缩器放置在底座上,磁致伸缩器的上部轴端设置测试板,力传感器及位移传感器安装在上压板上。力传感器通过上压板与磁致伸缩器上部轴端的测试板无缝连接,位移传感器采用电涡流传感器;力传感器信号经过放大器输入到集线器,位移传感器信号、温度传感器信号直接输入到集线器,集线器与数据采集卡连接,数据采集卡与PC机连接;PC机输出控制信号至功率放大器,功率放大器输出电流至磁致伸缩器,驱动磁致伸缩器运动。

技术研发人员:罗忠辉;张广潮;刘玉玲
受保护的技术使用者:广东技术师范学院
技术研发日:2017.04.19
技术公布日:2018.11.02
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