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位移傳感器標(biāo)定儀及其使用方法
【專(zhuān)利摘要】位移傳感器標(biāo)定儀及其使用方法。位移傳感器標(biāo)定儀，包括彈性體和螺桿，彈性體包括上、下兩個(gè)薄壁，彈性體的一端設(shè)有臺(tái)階孔及端蓋，螺桿貫穿上、下兩個(gè)薄壁，螺桿下端與位移傳感器接觸。本發(fā)明位移傳感器標(biāo)定儀的幾何尺寸和材料確定后，彈性體的垂直接近量與水平接近量的比值c是固定的，故可以通過(guò)這個(gè)已知的比值c和測(cè)量彈性體的垂直方向接近量來(lái)求得水平方向的微小接近量，從而實(shí)現(xiàn)了用普通的位移傳感器來(lái)標(biāo)定位移傳感器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】位移傳感器標(biāo)定儀及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于標(biāo)定設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種位移傳感器標(biāo)定儀。本發(fā)明還涉及這種標(biāo)定儀的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]位移傳感器主要用于測(cè)量各種形式的位移量，機(jī)械工程中常見(jiàn)的有電感式位移傳感器、電容式位移傳感器等。微位移傳感器在使用前要對(duì)靈敏度進(jìn)行標(biāo)定，這需要使用更高精度的微位移傳感器，不僅標(biāo)定成本高，而且工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種位移傳感器標(biāo)定儀，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的標(biāo)定成本高的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供上述標(biāo)定儀的使用方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，位移傳感器標(biāo)定儀，包括彈性體和螺桿，彈性體包括上、下兩個(gè)薄壁，彈性體的一端設(shè)有臺(tái)階孔及端蓋，螺桿貫穿上、下兩個(gè)薄壁，螺桿下端與位移傳感器接觸。
[0006]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
[0007]位移傳感器固定在套筒內(nèi)，套筒與螺桿下部相連。
[0008]螺桿和套筒通過(guò)螺紋聯(lián)接，位移傳感器通過(guò)螺釘固定在套筒內(nèi)。
[0009]上下兩個(gè)薄壁中部均為凸臺(tái)，兩個(gè)凸臺(tái)中間設(shè)有同軸的孔，螺桿穿過(guò)兩個(gè)同軸的孔，
[0010]臺(tái)階孔通過(guò)端蓋軸向固定待標(biāo)定微位移傳感器。
[0011]下薄壁的凸臺(tái)下端面設(shè)有凹槽，套筒外圓的上端部為圓臺(tái)狀，有兩個(gè)平行的平面，兩個(gè)平行的平面與該凹槽配合。
[0012]臺(tái)階孔處的彈性體上還設(shè)有與臺(tái)階孔垂直的水平孔貫穿彈性體。
[0013]本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)方案，上述位移傳感器標(biāo)定儀的使用方法，先測(cè)定彈性體的垂直接近量與水平接近量的比值C，再對(duì)待標(biāo)定的微位移傳感器進(jìn)行標(biāo)定。
[0014]具體包括以下步驟:
[0015]第一步，先將高精度微位移傳感器放置在彈性體的一端的臺(tái)階孔內(nèi)，用端蓋固定；然后轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，拉近彈性體的上下兩個(gè)薄壁，彈性體內(nèi)部出現(xiàn)彈性應(yīng)力和變形，彈性體的兩個(gè)薄壁之間的垂直接近量通過(guò)螺桿下端的伸出量由位移傳感器測(cè)得；兩個(gè)端面即內(nèi)端面和外端面的接近量通過(guò)高精度微位移傳感器測(cè)得；螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)到不同的位置，擬合出垂直接近量與水平接近量的比值c ;
[0016]第二步，將高精度微位移傳感器從臺(tái)階孔中取出，將待標(biāo)定的微位移傳感器置固定臺(tái)階孔中，用端蓋(4)固定；轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿到不同的位置，位移傳感器測(cè)出螺桿的伸出量，即彈性體兩個(gè)薄壁之間的垂直接近量，然后通過(guò)比值c求得待標(biāo)定的微位移傳感器兩個(gè)端面的水平接近量，這個(gè)水平接近量與待標(biāo)定微位移傳感器輸出電壓的變化值的比值，就是待標(biāo)定的位移傳感器的靈敏度。
[0017]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明位移傳感器標(biāo)定儀的幾何尺寸和材料確定后，彈性體I的垂直接近量與水平接近量的比值c是固定的，故可以通過(guò)這個(gè)已知的比值c和測(cè)量彈性體的垂直方向接近量來(lái)求得水平方向的微小接近量，從而實(shí)現(xiàn)了用普通的位移傳感器來(lái)標(biāo)定位移傳感器。
[0019]2、本發(fā)明位移傳感器標(biāo)定儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，降低了標(biāo)定成本。
[0020]3、本發(fā)明位移傳感器標(biāo)定儀使用方法，在測(cè)定出彈性體垂直接近量與水平接近量的比值c后，標(biāo)定過(guò)程中不再需要高精度微位移傳感器即可實(shí)現(xiàn)待標(biāo)定微位移傳感器的標(biāo)定，提高了標(biāo)定效率，降低了標(biāo)定成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明位移傳感器標(biāo)定儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明位移傳感器標(biāo)定儀中的彈性體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖1中，1.彈性體，2.螺桿，3.待標(biāo)定微位移傳感器，4.端蓋，5.位移傳感器，6.套筒，7.螺釘，8.內(nèi)端面，9.外端面，10.臺(tái)階孔。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]位移傳感器標(biāo)定儀，參見(jiàn)圖1，包括彈性體I和螺桿2，彈性體I呈扁平孔狀，包括上、下兩個(gè)薄壁，彈性體I的一端設(shè)有臺(tái)階孔10及端蓋4，螺桿2貫穿上、下兩個(gè)薄壁，螺桿2下端與待標(biāo)定微位移傳感器3接觸，待標(biāo)定微位移傳感器3固定在套筒6內(nèi)，套筒6與螺桿2下部相連。螺桿2和套筒6通過(guò)螺紋聯(lián)接，待標(biāo)定微位移傳感器3通過(guò)螺釘7固定在套筒6內(nèi)。
[0026]螺桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性體I的上、下薄壁發(fā)生變形，相互接近，螺桿2下端的伸出量等于上、下薄壁的接近量S V。上、下薄壁的接近引起圖2中彈性體I右側(cè)內(nèi)端面8和外端面9相互靠近。內(nèi)端面8和外端面9的相互靠近量Sh比δ V小很多，但與δ V成正比，δν與δ h的比值c與彈性體I的幾何尺寸以及材料有關(guān)，如薄壁的厚度以及前后貫通彈性體的孔徑等。在標(biāo)定位移傳感器時(shí)，將待標(biāo)定的微位移傳感器裝入彈性體I右側(cè)的臺(tái)階孔10中，通過(guò)端蓋4軸向固定。由于端蓋4的臺(tái)階平面與彈性體的外端面9接觸，外端面9與內(nèi)端面8間距的變化可以通過(guò)端蓋傳遞給待標(biāo)定的微位移傳感器3，傳感器3以電壓V的形式將兩端面間距的變化輸出。用位移傳感器5測(cè)出彈性體I上、下薄壁的接近量δ V后，如果已知比值C，即可算出內(nèi)端面8和外端面9的水平接近量Sh，Sh與V的比值就是待標(biāo)定傳感器的靈敏度。
[0027]實(shí)施例，位移傳感器標(biāo)定儀，如圖1所示，包括彈性體1，彈性體I外形為扁平孔狀，上、下薄壁中間有凸臺(tái)，上下凸臺(tái)中間垂直設(shè)有同軸的孔貫通上、下薄壁，螺桿2貫穿兩個(gè)同軸的孔。螺桿2下部與套筒6通過(guò)螺紋聯(lián)接，下薄壁的凸臺(tái)下端面設(shè)有凹槽，套筒外圓的上端部為圓臺(tái)狀，有兩個(gè)平行的平面，兩個(gè)平行的平面與該凹槽配合。臺(tái)階孔10處的彈性體上還設(shè)有與臺(tái)階孔10垂直的水平孔貫穿彈性體，以便于安裝和取出待標(biāo)定的微位移傳感器3。
[0028]上述位移傳感器標(biāo)定儀的使用方法，具體包括以下步驟:
[0029]第一步，先將高精度微位移傳感器放置在彈性體I的一端的臺(tái)階孔10內(nèi)，用端蓋4固定；然后轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿2，拉近彈性體I的上下兩個(gè)薄壁，彈性體I內(nèi)部出現(xiàn)彈性應(yīng)力和變形，彈性體I的兩個(gè)薄壁之間的垂直接近量通過(guò)螺桿2下端的伸出量由位移傳感器5測(cè)得；圖2中彈性體I的內(nèi)端面8和外端面9的接近量通過(guò)高精度微位移傳感器測(cè)得；螺桿2轉(zhuǎn)動(dòng)到不同的位置，擬合出垂直接近量與水平接近量的比值c=1720.842 ；
[0030]第二步，將高精度微位移傳感器從臺(tái)階孔10中取出，如圖1和圖2所示，將待標(biāo)定的待標(biāo)定的微位移傳感器3裝入彈性體I的右側(cè)臺(tái)階孔10，待標(biāo)定的微位移傳感器3左邊緊貼臺(tái)階孔10的臺(tái)階平面，右邊與端蓋4接觸，端蓋4法蘭左側(cè)平面與彈性體I的右側(cè)端面接觸，這樣圖2中彈性體I的內(nèi)端面8和外端面9的距離變化使得微位移傳感器的輸出電壓發(fā)生變化。轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿2，通過(guò)位移傳感器5測(cè)出彈性體I上、下薄壁的接近量，通過(guò)比值c=1720.842，求得內(nèi)端面8、外端面9的水平接近量，這個(gè)水平接近量由待標(biāo)定微位移傳感器3以電壓變化的形式輸出，計(jì)算出的水平接近量與輸出電壓的變化值的比值，就是待標(biāo)定微位移傳感器3的靈敏度。這樣就完成了待標(biāo)定微位移傳感器3的標(biāo)定。
[0031]與傳統(tǒng)的位移傳感器標(biāo)定過(guò)程不同，本發(fā)明的標(biāo)定過(guò)程無(wú)需更高精度的位移傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本位移標(biāo)定儀具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0032]本發(fā)明位移傳感器標(biāo)定儀，彈性體I的幾何尺寸和材料確定后,通過(guò)普通的位移傳感器可以確定彈性體I中上、下薄壁的接近量，通過(guò)高精度的微位移傳感器確定兩個(gè)端面的接近量，由于二者的比值c是固定的并且遠(yuǎn)大于I，故在標(biāo)定微位移傳感器時(shí)可以通過(guò)測(cè)量彈性體I中上、下薄壁之間的接近量來(lái)計(jì)算內(nèi)、外端面之間的接近量，從而實(shí)現(xiàn)了用普通的位移傳感器來(lái)標(biāo)定微位移傳感器，降低了標(biāo)定成本，提高了標(biāo)定效率。
【權(quán)利要求】
1.位移傳感器標(biāo)定儀，其特征在于，包括彈性體(I)和螺桿(2)，所述彈性體(I)包括上、下兩個(gè)薄壁，彈性體(I)的一端設(shè)有臺(tái)階孔(10)及端蓋(4)，所述螺桿(2)貫穿上、下兩個(gè)薄壁，螺桿(2 )下端與位移傳感器(5 )接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的位移傳感器標(biāo)定儀，其特征在于，所述位移傳感器(5)固定在套筒(6)內(nèi)，所述套筒(6)與螺桿(2)下部相連。
3.如權(quán)利要求2所述的位移傳感器標(biāo)定儀，其特征在于，所述螺桿(2)和套筒(6)通過(guò)螺紋聯(lián)接，所述位移傳感器(5 )通過(guò)螺釘固定在套筒(6 )內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的位移傳感器標(biāo)定儀，其特征在于，所述上下兩個(gè)薄壁中部均為凸臺(tái)，兩個(gè)凸臺(tái)中間設(shè)有同軸的孔，所述螺桿(2)穿過(guò)這兩個(gè)同軸的孔。
5.如權(quán)利要求4所述的位移傳感器標(biāo)定儀，其特征在于，所述下薄壁的凸臺(tái)下端面設(shè)有凹槽，所述套筒(6)外圓的上端部為圓臺(tái)狀，有兩個(gè)平行的平面，所述兩個(gè)平行的平面與該凹槽配合。
6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的位移傳感器標(biāo)定儀，其特征在于，所述臺(tái)階孔(10)處的彈性體(I)上還設(shè)有與臺(tái)階孔(10)垂直的水平孔貫穿彈性體(I)。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的位移傳感器標(biāo)定儀的使用方法，其特征在于，先測(cè)定彈性體(I)的垂直接近量與水平接近量的比值C，再對(duì)待標(biāo)定微位移傳感器(3)進(jìn)行標(biāo)定。
8.如權(quán)利要求7所述的位移傳感器標(biāo)定儀的使用方法，其特征在于，具體包括以下步驟: 第一步，先將高精度微位移傳感器放置在彈性體(I)的一端的臺(tái)階孔(10)內(nèi)，用端蓋(4)固定；然后轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(2)，拉近彈性體(I)的上下兩個(gè)薄壁，彈性體(I)內(nèi)部出現(xiàn)彈性應(yīng)力和變形，彈性體(I)的兩個(gè)薄壁之間的垂直接近量通過(guò)螺桿(2)下端的伸出量由位移傳感器(5)測(cè)得；兩個(gè)端面即內(nèi)端面(8)和外端面(9)的接近量通過(guò)高精度微位移傳感器測(cè)得；螺桿(2)轉(zhuǎn)動(dòng)到不同的位置，擬合出垂直接近量與水平接近量的比值c ； 第二步，將高精度微位移傳感器從臺(tái)階孔中取出，將待標(biāo)定的微位移傳感器(3)放置在臺(tái)階孔(10)中，用端蓋(4)固定；轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(2)到不同的位置，位移傳感器(5)測(cè)出螺桿(2)的伸出量，即彈性體(I)兩個(gè)薄壁之間的垂直接近量，然后通過(guò)比值c即可算出內(nèi)端面(8)和外端面(9)的水平接近量，這個(gè)水平接近量與待標(biāo)定微位移傳感器(3)輸出電壓的變化值的比值，就是待標(biāo)定的位移傳感器的靈敏度。
【文檔編號(hào)】G01B21/02GK103968795SQ201410093481
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】王世軍, 楊超 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)