CN103542978A - 压力传感器计量测试夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压力传感器计量测试夹具，包括底座、顶板及垂直连接底座和顶板的立柱。所述底板的中心设有一个传感器定位座，在底座和顶板之间设有一个可沿立柱上下移动的砝码托架。本发明结构简单，操作方便，可以针对不同形状的压力传感器进行计量测试，并可保证测试过程的一致性和准确性，使测试计量工作能够顺利的进行。

Description

压力传感器计量测试夹具

技术领域

本发明涉及一种夹具，尤其是一种计量测试夹具，具体的说是一种压力传感器计量测试夹具。

背景技术

目前，计量工作是国民经济以及国防军工建设中必不可少的重要环节。计量发展的历史是与社会的进步联系在一起的，它是人类文明的一个重要组成部分。计量学中传统的十大计量：几何量、温度、力学、电磁、无线电、时间频率、电离辐射、光学、声学、化学；几乎涵盖了人们生活当中所能够涉及到的方方面面。 

众所周知，计量具有准确性、一致性、溯源性、法制性等特点，对国计民生有明显影响，涉及公众利益和可持续发展或需要特殊信任的领域，通过政府主导来建立法制保障。就计量工作中的技术性方面而言，一致性和准确性是最重要的两个基本要求。作为力学计量中的压力传感器计量，由于压力传感器的型号众多、几何尺寸千差万别，接触点一般呈半圆形，利用现有的设备在进行重复性测试的过程中无法保证每一次都能够接触在同一位置，所以计量测试过程中始终保持一致性和准确性具有相当的难度。为了适应计量测试工作中此方面的要求，需要设计一种既能够适应多种型号的压力传感器，又同时能够保证计量测试工作稳定可靠的测试夹具。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够适应多种形状压力传感器，并保证测试过程一致性和准确性的计量测试夹具。

本发明的技术方案是：

一种压力传感器计量测试夹具，包括底座、顶板及垂直连接底座和顶板的立柱。所述底板的中心设有一个传感器定位座，在底座和顶板之间设有一个可沿立柱上下移动的砝码托架。

所述砝码托架与立柱之间通过直线轴承相连接。

所述立柱为三根，沿底座的外缘设置，相互之间的夹角为120°。

所述底座由钢制材料制成，其上设有螺孔，用于安装所述传感器定位座；所述底座的下底面上还安装有可调节的支撑脚座。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，操作方便，可以针对不同形状的压力传感器进行计量测试，并可保证测试过程的一致性和准确性，使测试计量工作能够顺利的进行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：1-底座；2-传感器定位座；3-立柱；4-砝码托架；5-顶板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括底座1、顶板5及垂直连接底座和顶板的立柱3。所述底座1由钢制材料制成，其上设有螺孔。在底座1的中心设有一个传感器定位座2。该传感器定位座2通过螺钉固定在上述螺孔中。所述底座1的下底面上还安装有可调节的支撑脚座，可以通过调节该支撑脚座，使底座水平。所述立柱3为三根，沿底座1的外缘设置，且相互之间的夹角为120°。在底座1和顶板5之间设有一个可沿立柱3上下移动的砝码托架4。该砝码托架4与立柱3之间通过直线轴承相连接。

本发明的工作原理为：首先将待测的压力传感器放置于传感器定位座上，并调校传感器的零点。然后，将预先已测量过重量的砝码托架置于压力传感器上；随后，逐步增加砝码于砝码托架上，压力传感器所显示的数值应为砝码与砝码托架的重量之和。

影响本发明的因素主要包括：

1.      框架的整体垂直度度对测量的影响；

2.      砝码托架的水平度引起的误差；

3.      直线轴承的阻力所引起的误差；

4.      传感器位移所引起的误差。

相应的解决方案为：

1.框架的整体垂直度主要影响分别来自于3根立柱与底座之间是否垂直。而这其中又有两方面的影响：立柱自身的真直度和装配所带来的误差。为此最佳的方案是立柱的材料选用专用成品的光轴，成品光轴的外径经过高周波热处理、研磨及表面度镀硬铬处理，硬度可达HRC62±2；真直度70μm/1000mm；外径-17μm。

 加工后的立柱长度（去除外镙牙）为280mm，立柱距离底座圆心为109mm:

70μm * 280mm / 1000mm = 19.6μm

tanθ=19.6μm / 109mm = 1.79 * 10-4

立柱倾斜角度 θ = 0.01°由于角度过小，基本可以忽略。

至于装配所带来的误差来自于光轴与底座和顶板之间的安装孔位的偏差。最好的解决方法是用加工工艺和先进的设备来进行保证，为此采用激光切割直接下料的方法，只要图纸不出差错加工的产品一定会满足需求。

2.砝码托架的水平度主要取决于直线轴承和光轴（立柱）之间的间隙，绝对的水平是不存在的。依据产品所给定的指标，直线轴承的公差为-9μm、光轴的外径公差为-17μm，所得间隙为8μm；利用公式（2）可以算得倾斜角度为0.004°，基本可以忽略。

由于夹具有3根立轴，且相互之间的夹角为120°，从而向同一个方向倾斜的概率会大为的降低，实际倾斜的角度将会更加小于以上计算所得。

3.直线轴承与光轴之间的摩擦理论上会产生一定的摩擦力，而直线轴承与光轴之间的摩擦为滚动摩擦，且轴承的运动方向为垂直方向，也就是说在光轴与直线轴承之间不会产生径向的跳动。最主要的是在实际测试的过程当中，砝码托架与被测压力传感器之间的相对位置是保持不变的，从而可以消除摩擦力的影响。当然通过在直线轴承与光轴之间加注少许润滑油的方法可以使得砝码托架的滑动更为的顺当。

4.在实际的重复性测试过程当中，如果传感器的位置相对于砝码托架的位置发生了偏移，也将对测量的结果产生影响，为此传感器定位座的作用便体现出来了。针对不同型号的传感器具有不同的几何外形尺寸的特点，采用可更换传感器定位座的方法，即某一型号的传感器对应某一专用的传感器定位座。定位座上采用铣加工的方法，针对传感器的外形铣出不同尺寸、形状的沟槽用于放置传感器，限制传感器在水平方向上的移动，从而克服上述由于位置偏移所产生的影响。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种压力传感器计量测试夹具，包括底座、顶板及垂直连接底座和顶板的立柱，其特征是所述底板的中心设有一个传感器定位座，在底座和顶板之间设有一个可沿立柱上下移动的砝码托架。

2.根据权利要求1所述压力传感器计量测试夹具，其特征是所述砝码托架与立柱之间通过直线轴承相连接。

3.根据权利要求1所述压力传感器计量测试夹具，其特征是所述立柱为三根，沿底座的外缘设置，相互之间的夹角为120°。

4.根据权利要求1所述压力传感器计量测试夹具，其特征是所述底座由钢制材料制成，其上设有螺孔，用于安装所述传感器定位座；所述底座的下底面上还安装有可调节的支撑脚座。

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