一种基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置的制作方法

1.本实用新型属于传感器校准技术领域，尤其设计一种基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置。


背景技术：

2.微位移在工程建设、航空航天、轨道交通、汽车制造、电力能源等行业普遍存在，能够在各种复杂环境实现非接触精准测量微位移的电涡流传感器在上述行业具有十分广泛的运用，根据《jjg644-2003》振动位移传感器检定规程的规定，电涡流传感器的动态特性(动态灵敏度、频率响应、幅值线性度)是必检项目。
3.现有技术中的电涡流传感器动态特性校准装置包容如下两类：
4.(1)在标准振动台侧方位设计安装一单悬臂机构，将被校传感器固定在悬臂机构的安装位，通过调节悬臂机构能够让被校电涡流传感器与安装在振动台上感应元件处于合适的距离及姿态。在不影响其他零部件正常运行的情况下，将参考标准加速度计安装在振动台上，按照振动位移传感器检定规程的相应步骤对被校传感器的动态灵敏度、频率响应、幅值线性度实施校准。
5.(2)在标准振动台上方设计安装一龙门机构，该龙门安装在振动台两边的一对导轨上，龙门可以沿着导轨直线移动。将被校传感器固定在龙门的安装位上，通过调节龙门的整体位置及其安装位上夹具，能够让被校电涡流传感器与安装在振动台上感应元件处于合适的距离及姿态。在不影响其他零部件正常运行的情况下，将参考标准加速度计安装在振动台上，按照振动位移传感器检定规程的相应步骤对被校传感器的动态灵敏度、频率响应、幅值线性度实施校准。
6.现有技术的不足在于：
7.(1)利用单悬臂机构对传感器实施固定安装及微调的动态特性校准装置：由于其结构为单臂悬空状态，在实施校准时，校准精度的稳定性无法有效保证。且由于其结构是悬空状态，为了保证其校准精度，被校传感器安装固定模块的结构空间受限，不能同时安装多个被校传感器，因此无法同时校准多个传感器，校准效率较低。
8.(2)利用可移动的龙门机构对传感器实施固定安装及微调的动态特性校准装置：由于保证龙门的可移动性，无法与实验室地面直接接触并固定连接，因此在实施校准时，无法有效保证校准精度的稳定性。且采用该结构，为了保证其可移动性及校准装置的校准精度，被校传感器安装固定模块的结构空间受限，不能同时安装多个被校传感器，因此无法同时校准多个传感器，校准效率较低。


技术实现要素：

9.(一)要解决的技术问题
10.基于此，本实用新型提供了一种基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置，以解决现有的传感器校准装置校准精度稳定性不佳及校准效率低的技术问题。
11.(二)技术方案
12.为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置，包括横梁，所述横梁的两端分别设有第一粗调升降组件和第二粗调升降组件，所述第一粗调升降组件的下部固定设有粗调定位支撑杆，所述第二粗调升降组件的下部固定设有安装角板，所述横梁上设有贯穿其上的多个横梁安装孔，所述基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置还包括安装于所述横梁上部且贯穿一个所述横梁安装孔设置的精调升降组件，所述精调升降组件的下方设有被校传感器安装组件，所述被校传感器安装组件上设有多个贯穿其上的被测件安装孔，每个所述被测件安装孔的正下方对应设有一个感应件安装定位孔。
13.优选的，所述被校传感器安装组件包括被校传感器安装板和固定于所述被校传感器安装板上部的安装筒，所述安装筒整体为圆柱筒状，所述精调升降组件的下部插入所述安装筒内，且所述精调升降组件的下部与所述安装筒固定相连，所述被测件安装孔设于所述被校传感器安装板上，且多个所述被测件安装孔均匀环绕所述安装筒的轴线设置，所述安装筒的侧壁设有定位插槽，所述定位插槽的数量与所述被测件安装孔的数量相同，多个所述定位插槽与所述被测件安装孔一一对应设置。
14.优选的，所述基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置还包括传感器安装组件，所述传感器安装组件包括：阶梯板、传感器固定螺钉和传感器定位销，所述阶梯板包括顺次相连且共同组成阶梯状的第一水平板、连接板和第二水平板，所述第二水平板位于所述第一水平板的下方，所述阶梯板还包括固定于所述第二水平板远离所述第一水平板一端的定位插板，所述定位插板伸入所述定位插槽内，所述第二水平板上设有贯穿其上的插销孔，所述第一水平板上设有用于安装待测传感器的传感器插入孔，所述传感器定位销同时贯穿所述插销孔和所述被测件安装孔，所述第一水平板的侧部还设有与所述传感器插入孔连通的侧向螺孔，所述传感器固定螺钉贯穿所述侧向螺孔且抵接所述待测传感器。
15.优选的，所述第一粗调升降组件包括：第一螺杆和环绕所述第一螺杆设置的第一上粗调调螺母和第一下粗调调螺母，且所述第一上粗调调螺母和第一下粗调调螺母分别设于所述横梁的上下两侧。
16.优选的，所述第二粗调升降组件包括：第二螺杆和环绕所述第二螺杆设置的第二上粗调调螺母和第二下粗调调螺母，且所述第二上粗调调螺母和第二下粗调调螺母分别设于所述横梁的上下两侧。
17.优选的，所述精调升降组件包括：蜗杆、蜗轮和旋转盘，所述蜗杆贯穿一个所述横梁安装孔，所述蜗轮与所述蜗杆配合使用，所述旋转盘与所述蜗轮相连且用于驱动所述蜗轮旋转，所述蜗杆的下部插入所述安装筒内。
18.优选的，所述安装角板包括共同围成直角板状的墙体安装板和升降安装板；所述墙体安装板上设有贯穿其上的墙体安装孔，所述第二螺杆的下部贯穿所述升降安装板，且所述第二螺杆的下部通过锁紧螺母固定于所述升降安装板上。
19.优选的，所述横梁整体为长方形板状，多个所述被测件安装孔沿所述横梁的长度方向间隔设置。
20.优选的，所述粗调定位支撑杆的上部设有凹陷而成的收容孔，所述第一螺杆的下部收容于所述收容孔内；所述粗调定位支撑杆的下部固定设有圆盘状的粗调定位支撑底
座。
21.优选的，所述基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置还包括设于所述精调升降组件下方的标准振动台，所述感应件安装定位孔设于所述标准振动台的顶部。
22.(三)有益效果
23.与现有技术对比，本实用新型的基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置具备如下优点：
24.本实用新型的基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置中，横梁一端安装在承重墙上，另一端通过支撑底与实验室地面稳定接触，有效解决提高了校准时的精度和稳定性。本实用新型中在高度方向设置了粗调和精调装置，可保证待测传感器在高度方向位置的精准性。本实用新型通过旋转和移动的方式，被待测传感器的水平面内的位置进行调节，保证待测传感器在水平面位置的精准性。本实用新型的校准装置能够对被校传感器的安装姿态实施精确调整，以保证被校传感器处于最佳的姿态。本实用新型的机械结构采用模块化设计，安装及操作简单，且能快速且精准的调节待测传感器的位置和姿态，只需一名计量检定员即可实施有效校准。通过一套校准装置，能够高效完成多个电涡流传感器的动态特性校准。经过校准试验及测量不确定度评定，本实用新型的精度和稳定性均能满足市面上常见的电涡流传感器的动态特性校准要求，校准的准确性高。本实用新型有效解决了电涡流传感器动态特性的计量校准和量值溯源。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型的整体结构示意图；
27.图2为图1中a处的局部放大图；
28.图3为图2中b处的局部放大图；
29.图4为本实用新型安装状态的示意图。
30.附图标记说明：
31.100.地面，200.墙壁，300.基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置；400.待测传感器；
32.1.横梁，2.粗调定位支撑杆，3.安装角板，4.感应元件，5.被校传感器安装板，6.安装筒，7.阶梯板，8.传感器固定螺钉，9.传感器定位销，10.第一螺杆，011.第一上粗调调螺母，12.第一下粗调调螺母，13.第二螺杆，14.第二上粗调调螺母，15.第二下粗调调螺母，16.蜗杆，17.旋转盘，18.锁紧螺母，19.支撑底座，20.标准振动台，21.标准加速度计；
33.11.横梁安装孔；
34.21.收容孔；
35.31.墙体安装板，32.升降安装板；
36.51.被测件安装孔；
37.61.定位插槽；
38.71.第一水平板，72.连接板，73.第二水平板，74.定位插板；
39.201.感应件安装定位孔。
具体实施方式
40.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
41.下面结合附图1-4对本实用新型的基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置300作进一步的说明。
42.请重点参考图1-2及图4，本实用新型公开了一种基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置300，包括横梁1，横梁1的两端分别设有第一粗调升降组件和第二粗调升降组件，第一粗调升降组件的下部固定设有粗调定位支撑杆2，第二粗调升降组件的下部固定设有安装角板3，横梁1上设有贯穿其上的多个横梁安装孔11，基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置300还包括安装于横梁1上部且贯穿一个横梁安装孔11设置的精调升降组件，精调升降组件的下方设有被校传感器安装组件，被校传感器安装组件上设有多个贯穿其上的被测件安装孔51，每个被测件安装孔51的正下方对应设有一个感应件安装定位孔201，感应件安装定位孔201内安装有感应元件4。
43.本实施方式中，粗调定位支撑杆2的下部支撑于地面100上，安装角板3的一侧与墙壁200固定。通过该结构，可保证横梁1的两端被有效支撑，且横梁1一端与墙壁200固定，可保证支撑的稳固性，横梁1的另一端通过支撑杆支撑于地面100，可提高横梁1位置调节的灵活性。
44.第一粗调升降组件、第二粗调升降组件和精调升降组件均可实现高度方向的伸缩。
45.使用时，待测传感器400安装于被测件安装孔51处，通过调节第一粗调升降组件和第二粗调升降组件，可对横梁1的高度进行调节，从而对安装于横梁1下部的待测传感器400的高度进行粗调，通过调节精调升降组件，可对被校传感器安装组件的高度进行调节，从而对安装于被校传感器安装组件上的待测传感器400的高度进行精调。通该结构，可保证被校传感器位置的精准性及稳定性，提高了传感器校准精度的稳定性。
46.此外，由于被校传感器安装组件上设有多个被测件安装孔51以及被测件安装孔51的下方设有多个感应件安装定位孔201，因此，采用本实用新型可能够高效完成多个电涡流传感器的动态特性校准，大大提高了传感器校准的效率。
47.请重点参考图3，根据本实用新型的具体实施方式，被校传感器安装组件包括被校传感器安装板5和固定于被校传感器安装板5上部的安装筒6，安装筒6整体为圆柱筒状，精调升降组件的下部插入安装筒6内，且精调升降组件的下部与安装筒6固定相连，被测件安装孔51设于被校传感器安装板5上，且多个被测件安装孔51均匀环绕安装筒6的轴线设置，安装筒6的侧壁设有定位插槽61，定位插槽61的数量与被测件安装孔51的数量相同，多个定位插槽61与被测件安装孔51一一对应设置。
48.本实施方式中，通过设置安装筒6支撑固定精调升降组件的下部，定位插槽61和被测件安装孔51可组合使用，可在安装待测传感器400时，实现快速精准定位，且能保证定位的稳定性。
49.根据本实用新型的具体实施方式，基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置300还包括传感器安装组件，传感器安装组件包括：阶梯板7、传感器固定螺钉8和传感器定位销9，阶梯板7包括顺次相连且共同组成阶梯状的第一水平板71、连接板72和第二水平板73，第二水平板73位于第一水平板71的下方，阶梯板7还包括固定于第二水平板73远离第一水平板71一端的定位插板74，定位插板74伸入定位插槽61内，第二水平板73上设有贯穿其上的插销孔，第一水平板71上设有用于安装待测传感器400的传感器插入孔，传感器定位销9同时贯穿插销孔和被测件安装孔51，第一水平板71的侧部还设有与传感器插入孔连通的侧向螺孔，传感器固定螺钉8贯穿侧向螺孔且抵接待测传感器400。
50.本实施方式中，通过设置传感器安装组件，利用传感器安装组件实现待测传感器400的快速稳固安装，具体为：传感器插入孔用于插入待测传感器400，调节传感器固定螺钉8和传感器定位销9，可以使待测传感器400处于最佳姿态，以便在校准时，待测传感器400能正常工作。
51.根据本实用新型的具体实施方式，第一粗调升降组件包括：第一螺杆10和环绕第一螺杆10设置的第一上粗调调螺母011和第一下粗调调螺母12，且第一上粗调调螺母011和第一下粗调调螺母12分别设于横梁1的上下两侧；第二粗调升降组件包括：第二螺杆13和环绕第二螺杆13设置的第二上粗调调螺母14和第二下粗调调螺母15，且第二上粗调调螺母14和第二下粗调调螺母15分别设于横梁1的上下两侧。
52.本实施方式中，第一粗调升降组件和第二粗调升降组件均为由螺杆螺母组成升降调节结构，结构简单，调节方便，通过调节螺母在螺杆上的位置，即可实现横梁1高度的调节。
53.根据本实用新型的具体实施方式，精调升降组件包括：蜗杆16、蜗轮和旋转盘17，蜗杆16贯穿一个横梁安装孔11，蜗轮与蜗杆16配合使用，旋转盘17与蜗轮相连且用于驱动蜗轮旋转，蜗杆16的下部插入安装筒6内。
54.本实施方式中，精调升降组件为蜗轮蜗杆组成的升降调节结构，通过旋转旋转盘17，可精确调节蜗杆16的升降，可精确调节待测传感器400的位置。使用时，可先利用第一粗调升降组件和第二粗调升降组件进行待测传感器400位置的粗调，再利用精调升降组件实现待测传感器400位置的精调。保证待测传感器400位置的精准性。
55.根据本实用新型的具体实施方式，安装角板3包括共同围成直角板状的墙体安装板31和升降安装板32；墙体安装板31上设有贯穿其上的墙体安装孔，第二螺杆13的下部贯穿升降安装板32，且第二螺杆13的下部通过锁紧螺母18固定于升降安装板32上。
56.本实施方式中，通过设置墙体安装孔，可方便快捷地将横梁1的一端固定于墙壁200上；将第二螺杆13安装于升降安装板32上，且不会影响第二螺杆13高度的调节。
57.根据本实用新型的具体实施方式，横梁1整体为长方形板状，多个被测件安装孔51沿横梁1的长度方向间隔设置。
58.本实施方式中，可根据需要选择合适的被测件安装孔51安装精调升降组件，从而保证精调升降组件处于标准振动台20的正上方，便于校准。
59.根据本实用新型的具体实施方式，粗调定位支撑杆2的上部设有凹陷而成的收容孔21，第一螺杆10的下部收容于收容孔21内；粗调定位支撑杆2的下部固定设有圆盘状的粗调定位支撑底座19。
60.本实施方式中，利用收容孔21收容第一螺杆10，在第一收容孔21的限制作用下，利于提高第一螺杆10的稳固性和同轴度。
61.根据本实用新型的具体实施方式，基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置300还包括设于精调升降组件下方的标准振动台20，感应件安装定位孔201设于标准振动台20的顶部。
62.下面对本实用新型的基于标准振动台的电涡流传感器动态特性校准装置300的使用方法作进一步的说明。
63.s1，使用前，调节第一粗调升降组件和第二粗调升降组件，可实现横梁1的位置进行升降调节，调节精调升降组件可对阶梯板7，即安装于阶梯板7上的待测传感器400的位置进行精确调节。通过以上粗调和精调，使待测传感器400在垂直于水平面的高度方向处于合理的位置，使待测传感器400的测头与感应元件4的端面保持适当的距离，以便在校准时，待测传感器400能正常工作。
64.s2，将精调升降组件安装至横梁1中合适的横梁安装孔11，使精调升降组件处于标准振动台20的上方。
65.s3，拧松锁紧螺母18可以使第一螺杆10、粗调定位支撑杆2和支撑底座19整体以第二螺杆13为圆心转动，直到精调升降组件处于标准振动台20的正上方。
66.s4，重复上述步骤s2和s3，可以使待测传感器400在处于感应元件4的正上方，以便在校准时，待测传感器400能正常工作。
67.s5，通过调节传感器固定螺钉8和传感器定位销9，可以使待测传感器400处于最佳姿态。
68.完成了待测传感器400(电涡流传感器)的安装、位置调整及姿态调整。将参考标准加速度计安装在振动台上，根据《jjg644-2003》振动位移传感器检定规程的规定，启动标准振动台20，校准电涡流传感器的动态特性：动态灵敏度、频率响应、幅值线性度，完成数据的记录。
69.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。