一種拖動式lvdt位移傳感器校準(zhǔn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器校準(zhǔn)領(lǐng)域，尤其涉及利用機(jī)械式的方法進(jìn)行校準(zhǔn)的，一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LVDT (Linear Variable Differential Transformer，線性可變差動變壓器)位移傳感器屬于直線位移傳感器。具有無限的機(jī)械壽命、無限的分辨率、可重復(fù)性及穩(wěn)定性高、堅(jiān)固耐用、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)以及輸入輸出隔離等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)械、建筑、紡織、鐵路、煤炭、冶金、塑料、化工以及科研院校等國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)，是用來測量伸長，振動，物體厚度，膨脹等的高技術(shù)產(chǎn)品。LVDT位移傳感器工作原理簡單地說是鐵芯可動變壓器。拖動式LVDT位移傳感器實(shí)際應(yīng)用時，將被測結(jié)構(gòu)物與鐵芯相連，被測結(jié)構(gòu)物移動時，通過測試傳感器輸出電壓來計(jì)算鐵芯即被測結(jié)構(gòu)物的位移量。
[0003]LVDT位移傳感器在出廠或使用前，會經(jīng)過專業(yè)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定與校準(zhǔn)，建立傳感器的輸入與輸出特性關(guān)系。在使用過程中，正式位移測試前，通常會對包含傳感器以及采集器的整個測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，來確定系統(tǒng)零位以及考察系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性；另外，傳感器使用過程中，隨著時間的推移或溫度的變化，傳感器特性可能會發(fā)生變化，產(chǎn)生零點(diǎn)漂移等現(xiàn)象，影響測量的準(zhǔn)確度，這就要求快速的對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)以確定其可用性，但在很多情況下不方便拿回實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行檢測校準(zhǔn)，而實(shí)驗(yàn)室設(shè)備也很笨重?zé)o法拿到試驗(yàn)現(xiàn)場。在試驗(yàn)或工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場情況下，快速、方便、準(zhǔn)確的為傳感器提供位移量至關(guān)重要。本發(fā)明基于以上需求提出，發(fā)明了輕便式的機(jī)械式的拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置及其使用方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種快速、方便、準(zhǔn)確的，一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置。本發(fā)明的目的還包括提供一種利用機(jī)械式的方法進(jìn)行校準(zhǔn)的，一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)方法。
[0005]一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置，包括百分表1、調(diào)整螺釘2、頂蓋3、外殼4、滑柱5、限位螺釘6和夾頭7;
[0006]頂蓋3安裝在外殼4 一端，夾頭7安裝在外殼4另一端，滑柱5位于外殼內(nèi)部，百分表I穿過頂蓋3，百分表I側(cè)頭與滑柱5相連，調(diào)整螺釘2穿過頂蓋3與滑柱5 —端相連，滑柱5外側(cè)開有滑槽，限位螺釘6穿過外殼4安裝在滑柱5的滑槽內(nèi)，螺釘2轉(zhuǎn)動帶動滑柱5左右移動，滑柱5左右移動帶動限位螺釘6在滑槽內(nèi)移動。
[0007]本發(fā)明一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置，還可以包括:
[0008]銅塊15和第三螺釘16，百分表I通過第三螺釘16固定在頂蓋上，在百分表I第三螺釘16之間安裝有銅塊15。
[0009]一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)方法，包括以下幾個步驟，
[0010]步驟一:將傳感器鐵芯11安裝在滑柱5連接頭上，滑柱5帶動傳感器鐵芯11移動，傳感器鐵芯11位于夾頭7內(nèi)部，傳感器鐵芯11外側(cè)套有襯套13，傳感器本體12安裝在襯套13和夾頭7之間；
[0011]步驟二:將襯套13抽出，轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘2使得傳感器鐵芯11左右移動，百分表I的移動方向和位移值與傳感器鐵芯11的移動方向和位移值相同，通過百分表I讀出傳感器位移量，對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0012]有益效果
[0013]利用本發(fā)明可以有效解決拖動式LVDT位移傳感器在試驗(yàn)或工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場的校準(zhǔn)及調(diào)試難題，可以快速、準(zhǔn)確、方便的校準(zhǔn)及調(diào)試LVDT位移傳感器，具有裝置輕便、方法簡單、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置的主視圖；
[0015]圖2拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置圖的右視圖；
[0016]圖3拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置圖的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明通過設(shè)計(jì)特定的機(jī)構(gòu)，使所述的傳感器鐵芯與百分表測頭移動的方向及位移值相同，傳感器鐵芯位移量通過百分表讀出。所述校準(zhǔn)裝置主要由百分表或精度較高的千分表、調(diào)整螺釘、頂蓋、外套、滑柱、限位螺釘、夾頭、螺釘、墊圈及襯套等部分組成，裝置采用非導(dǎo)磁的不銹鋼材料制作。裝配好后如附圖1-3所示。
[0019]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:如附圖1所示，首先，將未安裝傳感器的校準(zhǔn)裝置夾頭7擰下來，把LVDT位移傳感器移動鐵芯11通過螺紋安裝在滑柱5連接頭上，將襯套13套在鐵芯即滑柱連接頭上，將校準(zhǔn)裝置夾頭7穿過襯套通過螺紋與外殼4擰緊；其次，將LVDT位移傳感器本體12穿過襯套，插入校準(zhǔn)裝置尾端夾頭7，使鐵芯基本在傳感器本體中心，利用螺釘8將夾頭7內(nèi)的傳感器本體鎖緊，抽出襯套；然后，擰動調(diào)整螺釘2，調(diào)整螺釘轉(zhuǎn)動的情況下會帶動滑柱5左右移動，滑柱一端與百分表I測頭接觸，另一端帶動傳感器鐵芯移動，鐵芯移動的方向與百分表I測頭移動的方向及位移值相同，位移量通過百分表讀出?’最后，根據(jù)傳感器量程設(shè)計(jì)幾檔校準(zhǔn)位移量，記錄被校準(zhǔn)傳感器相應(yīng)的輸出量電信號，并與輸入量百分表位移值比較，作出校準(zhǔn)圖表。
[0020]參閱圖1-3所示，本發(fā)明中的拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置安裝方法如下:
[0021]將校準(zhǔn)裝置所有零件準(zhǔn)備好，把滑柱5穿入外殼4中，然后將行程限位螺釘6穿過外殼與滑柱通過螺紋連接好；將調(diào)整螺釘2穿過頂蓋3通過螺紋與滑柱5相連，轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘2使行程限位螺釘6在其滑槽中心，利用螺釘214將頂蓋3與外殼4連接并固定好，行程限位螺釘6的作用是限制滑柱5的行程以及指示滑柱5的位置；將百分表(或千分表)I穿過頂蓋3，百分表I測頭頂在滑柱上，壓縮百分表I行程至其量程的一半，利用螺釘316將百分表I頂緊固定在頂蓋上，在螺釘316前面加入銅塊15目的是防止螺釘316擰緊轉(zhuǎn)動過程中可能對百分表造成損傷；將夾頭7通過螺紋與外殼連接好，校準(zhǔn)裝置組裝完成。
[0022]利用本發(fā)明對拖動式LVDT位移傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)的方法如下:
[0023]1.組裝拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置
[0024]按照上述拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置安裝方法將校準(zhǔn)裝置組裝到位。
[0025]2.在校準(zhǔn)裝置上安裝好拖動式LVDT位移傳感器
[0026]參閱圖1，首先，將校準(zhǔn)裝置夾頭7擰下來，把LVDT位移傳感器鐵芯11通過螺紋安裝在滑柱5連接頭上，將襯套13套在鐵芯即滑柱連接頭上，將校準(zhǔn)裝置夾頭7穿過襯套通過螺紋與外套4擰緊；其次，將LVDT位移傳感器本體12穿過襯套，插入校準(zhǔn)裝置尾端夾頭7，使鐵芯基本在傳感器本體中心，利用螺釘8將夾頭7內(nèi)的傳感器本體鎖緊，抽出襯套，襯套的作用是保證鐵芯與傳感器本體之間的間距；最后，轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘2，查看滑柱5移動及百分表I轉(zhuǎn)動是否正常。
[0027]3.對拖動式LVDT位移傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)
[0028]將所校準(zhǔn)的傳感器與相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)連接，確定數(shù)據(jù)采集正常后開始校準(zhǔn)。參閱圖1，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘2則鐵芯11向右移動，逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘則鐵芯向左移動。左右移動鐵芯使傳感器輸出量在零位，同時記錄百分表I讀數(shù)，將百分表此讀數(shù)作為輸入量零點(diǎn)。根據(jù)傳感器量程設(shè)計(jì)幾檔輸入位移量，左右移動鐵芯，使百分表讀數(shù)達(dá)到輸入位移量要求，同時記錄傳感器輸出量(電信號)。
[0029]4.作出校準(zhǔn)圖表
[0030]采集和記錄校準(zhǔn)過程中所涉及到的數(shù)據(jù)，將校準(zhǔn)傳感器相應(yīng)的輸出量(電信號)，與輸入量(百分表位移值)比較，作出校準(zhǔn)圖表。
[0031]綜上所述，本發(fā)明利用校準(zhǔn)裝置采用機(jī)械式方法為拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)及調(diào)試提供準(zhǔn)確的位移量，將被試傳感器安裝于由非導(dǎo)磁不銹鋼材料制作的校準(zhǔn)裝置上，擰動調(diào)整螺釘帶動傳感器鐵芯以及百分表(或千分表)測頭按相同的方向同時移動，利用百分表讀出傳感器測試位移量，記錄被校準(zhǔn)傳感器相應(yīng)的輸出量(電信號)，并與輸入量(百分表位移值)比較，作出校準(zhǔn)圖表。
[0032]滑柱5 —端與百分表I測頭接觸，另一端與傳感器鐵芯11相連，擰動調(diào)整螺釘2可帶動滑柱5移動，傳感器鐵芯11移動的位移值可通過百分表I讀出。
[0033]行程限位螺釘6用來限制滑柱5的行程以及指示滑柱5的位置，將行程限位螺釘6穿過外殼與滑柱通過螺紋連接，行程限位螺釘6的初始位置在其滑槽中心。
[0034]安裝百分表I時，將百分表I測頭頂在滑柱上，壓縮百分表I行程至其量程的一半，利用螺釘316將百分表I頂緊固定在頂蓋上，在螺釘316前面加入銅塊15防止螺釘316擰緊轉(zhuǎn)動過程中可能對百分表造成的損傷。
[0035]移動傳感器鐵芯11使傳感器輸出量在零位，同時記錄百分表I讀數(shù)，將百分表此讀數(shù)作為輸入量零點(diǎn)，根據(jù)傳感器量程設(shè)計(jì)幾檔輸入位移量，移動傳感器鐵芯11，使百分表讀數(shù)達(dá)到輸入位移量要求，同時記錄傳感器輸出量(電信號)，作出校準(zhǔn)圖表。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于:包括百分表(I)、調(diào)整螺釘⑵、 頂蓋(3)、外殼⑷、滑柱(5)、限位螺釘(6)和夾頭(7); 頂蓋⑶安裝在外殼⑷一端，夾頭(7)安裝在外殼⑷另一端，滑柱(5)位于外殼內(nèi)部，百分表⑴穿過頂蓋(3)，百分表⑴側(cè)頭與滑柱(5)相連，調(diào)整螺釘(2)穿過頂蓋(3)與滑柱(5) —端相連，滑柱(5)外側(cè)開有滑槽，限位螺釘(6)穿過外殼(4)安裝在滑柱(5)的滑槽內(nèi)，螺釘(2)轉(zhuǎn)動帶動滑柱(5)左右移動，滑柱(5)左右移動帶動限位螺釘(6)在滑槽內(nèi)移動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于:還包括銅塊(15)和第三螺釘(16)，百分表⑴通過第三螺釘(16)固定在頂蓋上，在百分表⑴第三螺釘(16)之間安裝有銅塊(15)。3.基于權(quán)利要求1所述的一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)方法，其特征在于:包括以下幾個步驟， 步驟一:將傳感器鐵芯(11)安裝在滑柱(5)連接頭上，滑柱(5)帶動傳感器鐵芯(11)移動，傳感器鐵芯(11)位于夾頭(7)內(nèi)部，傳感器鐵芯(11)外側(cè)套有襯套(13)，傳感器本體(12)安裝在襯套(13)和夾頭(7)之間; 步驟二:將襯套(13)抽出，轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘(2)使得傳感器鐵芯(11)左右移動，百分表(I)的移動方向和位移值與傳感器鐵芯(11)的移動方向和位移值相同，通過百分表(I)讀出傳感器位移量，對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種拖動式LVDT位移傳感器校準(zhǔn)裝置及方法。頂蓋安裝在外殼一端，夾頭安裝在外殼另一端，滑柱位于外殼內(nèi)部，百分表穿過頂蓋，百分表側(cè)頭與滑柱相連，調(diào)整螺釘穿過頂蓋與滑柱一端相連，滑柱外側(cè)開有滑槽，限位螺釘穿過外殼安裝在滑柱的滑槽內(nèi)，螺釘轉(zhuǎn)動帶動滑柱左右移動，滑柱左右移動帶動限位螺釘在滑槽內(nèi)移動。將傳感器鐵芯安裝在滑柱連接頭上，滑柱帶動傳感器鐵芯移動，傳感器鐵芯位于夾頭內(nèi)部，傳感器鐵芯外側(cè)套有襯套，傳感器本體安裝在襯套和夾頭之間；將襯套抽出，轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘使得傳感器鐵芯左右移動，對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明具有裝置輕便、方法簡單、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、使用方便的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01B7/02
【公開號】CN105043232
【申請?zhí)枴緾N201510349722
【發(fā)明人】謝耀國, 李新飛, 曲先強(qiáng), 崔洪斌, 李強(qiáng)
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月23日