CN105091724A - Lvdt测量头快速标定工装及标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LVDT测量头快速标定工装及标定方法，旨在解决现有的位移传感器标定装置标定精度低，标定速度慢，标定操作不便的不足。该发明包括固定座，固定座上端设有两相对设置的安装柱，两安装柱上分别设有测量头安装孔、千分尺安装孔，测量头安装孔和千分尺安装孔同轴设置，测量头安装孔和千分尺安装孔分别紧密插接有测量头固定导套和千分尺固定导套，测量头安装孔内紧密插接有LVDT测量头，千分尺固定导套内紧密插接有千分尺，千分尺推杆设置在两安装柱之间，LVDT测量头端部和千分尺推杆端部相互抵接，两安装柱上端均连接有锁紧螺钉，两锁紧螺钉的下端分别抵接在测量头固定导套和千分尺固定导套外壁上。

Description

LVDT测量头快速标定工装及标定方法

技术领域

本发明涉及一种测量头标定工装，更具体地说，它涉及一种标定快捷的LVDT测量头标定工装。

背景技术

在制造行业，特别是汽车零部件生产厂家或者再制造厂家，都需要对压力、流量、位移等传感器进行定期标定，为了能快速标定且标定结果能达到一定精度，都需要选用合理标定量具，避免由于标定结构有误差或不精准，导致在装配过程中测量不准确影响产品质量。目前常用的标定方法是采用标准量块对LVDT测量头进行标定，但是这种方法存在很多缺陷，第一，LVDT测量头端部成圆锥形，安装方式各种各样，量块放上后无法平稳放置，需一人用手扶着，另外一人观察显示数据并对其调校，用手扶持会导致标定不精准，且需两人共同完成；第二，使用标准量块标定时，每个量块的量程是固定不变的。每选择一个量程，都必须更换量块，导致标定效率低；第三，由于LVDT测量头有的安装空间受限，使用标准量块无法用手放入到LVDT测量头处进行标定；第四，标准量块体积小，标定时不便于取放，一不小心，就会从手中滑落。

中国专利公告号CN203100671U，公开了一种位移传感器标定装置，包括基板、能够将位移传感器的固定端定位在基板上的固定件一以及用于连接位移传感器移动端的固定件二，基板上开设有位移标定滑槽，位移标定滑槽内穿设有滑动件，固定件二与滑动件相连接且能够随着滑动件沿位移标定滑槽滑动。这种结构的标定装置方便了位移传感器的标定，但是它的标定精度低，标定速度慢，标定操作不便。

发明内容

本发明克服了现有的位移传感器标定装置标定精度低，标定速度慢，标定操作不便的不足，提供了一种LVDT测量头快速标定工装及标定方法，LVDT测量头的标定精度高，标定速度快，标定操作方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种LVDT测量头快速标定工装，包括固定座，固定座上端设有两相对设置的安装柱，两安装柱上分别设有测量头安装孔、千分尺安装孔，测量头安装孔和千分尺安装孔同轴设置，测量头安装孔和千分尺安装孔分别紧密插接有测量头固定导套和千分尺固定导套，测量头安装孔内紧密插接有LVDT测量头，千分尺固定导套内紧密插接有千分尺，千分尺推杆设置在两安装柱之间，LVDT测量头端部和千分尺推杆端部相互抵接，两安装柱上端均连接有锁紧螺钉，两锁紧螺钉的下端分别抵接在测量头固定导套和千分尺固定导套外壁上。

LVDT测量头标定时，第一步：将合适尺寸的测量头固定导套和千分尺固定导套安装到安装柱上，再将千分尺安装在千分尺固定导套内转动锁紧螺钉对千分尺固定导套进行锁紧从而紧固千分尺；第二步：对千分尺进行调零操作，将待标定的LVDT测量头插接到测量头固定导套内，LVDT测量头和千分尺推杆同轴对齐并且端部相互抵接，转动锁紧螺钉对测量头固定导套进行锁紧从而紧固LVDT测量头；第三步：转动千分尺调节旋钮，推动千分尺推杆向LVDT测量头方向移动并读取千分尺上的推杆移动量刻度值，同时对LVDT测量头的轴向变动量进行检测，将LVDT测量头轴向变动量检测值与推杆移动量刻度值进行比较，这两个值相同或者差值在允许范围内则LVDT测量头合格，反之LVDT测量头不合格。LVDT测量头的标定精度高，标定速度快，标定操作方便。

作为优选，千分尺上设置有数显装置，LVDT测量头电连接计算机。将LVDT测量头电连接计算机，通过计算机上的软件读取LVDT测量头的轴向变动量并和千分尺数显装置上显示的推杆移动量的数值进行比较。这种标定方法更加直观，方便读取数值进行比较判断，操作方便。

另一种方案，千分尺上设置有数显装置，LVDT测量头电连接第一放大器的输入端，数显装置电连接第二放大器的输入端，第一放大器和第二放大器的输出端分别电连接比较器的两输入端，比较器的输出端电连接控制开关的输入端，控制开关的输出端电连接有报警器。第一放大器和第二放大器的放大倍数人工选定使标定状态下LVDT测量头输出电压乘以第一放大器的放大倍数等于千分尺数显装置输出电压乘以第二放大器的放大倍数。比较器对两输入端的模拟信号进行比较，当两数值相同时，比较器输出端和控制开关断开，控制开关闭合后报警器不会报警；当两数值不同时，比较器输出端和控制开关连通，控制开关闭合后报警器报警，提示操作人员该检测的LVDT测量头不合格。这种检测方式不需要读取数值后再进行比较，操作更加方便，LVDT测量头标定快捷。

作为优选，测量头固定导套和千分尺固定导套均呈两端连通的套筒状结构，测量头固定导套和千分尺固定导套侧壁上均轴向设有贯通两端的开口槽，测量头固定导套和千分尺固定导套一端外壁上设有限位凸缘。开口槽使测量头固定导套和千分尺固定导套具有一定的弹性，测量头固定导套和千分尺固定导套过盈配合装入测量头安装孔和千分尺安装孔内更加方便，连接可靠。锁紧螺钉抵接到测量头固定导套和千分尺固定导套外壁后，测量头固定导套和千分尺固定导套可以有一定的变形，使测量头固定导套和千分尺固定导套与LVDT测量头和千分尺的连接更加紧密可靠。限位凸缘起到了限位的作用，使测量头固定导套和千分尺固定导套的安装位置更加准确。

作为优选，测量头固定导套和千分尺固定导套采用铜材质加工而成，固定座采用SKD11材质加工而成。铜材质制造而成的测量头固定导套和千分尺固定导套耐磨性好，使用寿命长。SKD11材质加工而成固定座硬度和强度好，不易划伤、不易生锈，长时间使用也不会变形，保证了标定精度。

作为优选，两安装柱靠近上端侧壁上均安装有水平仪，千分尺推杆靠近端部侧壁上安装有水平仪。标定时将固定座水平放置，通过水平仪来调节固定座。千分尺推杆也水平设置，通过千分尺推杆上的水平仪来调水平，固定座和千分尺推杆水平放置，保证了标定精度，同时使标定操作更加方便。

作为优选，固定座下端靠近四个转角位置均连接有防振垫。防振垫起到减振、稳定和防磕碰伤，保障测量准确。

一种LVDT测量头的标定方法，第一步：将合适尺寸的测量头固定导套和千分尺固定导套安装到安装柱上，再将千分尺安装在千分尺固定导套内转动锁紧螺钉对千分尺固定导套进行锁紧从而紧固千分尺；第二步：对千分尺进行调零操作，将待标定的LVDT测量头插接到测量头固定导套内，LVDT测量头和千分尺推杆同轴对齐并且端部相互抵接，转动锁紧螺钉对测量头固定导套进行锁紧从而紧固LVDT测量头；第三步：转动千分尺调节旋钮，推动千分尺推杆向LVDT测量头方向移动并读取千分尺上的推杆移动量刻度值，同时对LVDT测量头的轴向变动量进行检测，将LVDT测量头轴向变动量检测值与推杆移动量刻度值进行比较，这两个值相同或者差值在允许范围内则LVDT测量头合格。这种标定方法操作简单，LVDT测量头的标定精度高，标定速度快。

作为优选，将LVDT测量头电连接计算机，通过计算机上的软件读取LVDT测量头的轴向变动量并和千分尺数显装置上显示的推杆移动量的数值进行比较。这种标定方法更加直观，方便读取数值进行比较判断，操作方便。

另一种方案，将LVDT测量头电连接第一放大器的输入端，千分尺数显装置电连接第二放大器的输入端，第一放大器和第二放大器的放大倍数人工选定使标定状态下LVDT测量头输出电压乘以第一放大器的放大倍数等于千分尺数显装置输出电压乘以第二放大器的放大倍数，第一放大器和第二放大器的输出端分别电连接比较器的两输入端，比较器的输出端电连接控制开关的输入端，控制开关的输出端电连接有报警器，千分尺调节旋钮转动调节到合适位置后闭合控制开关，若报警器报警则LVDT测量头不合格。比较器对两输入端的模拟信号进行比较，当两数值相同时，比较器输出端和控制开关断开，控制开关闭合后报警器不会报警；当两数值不同时，比较器输出端和控制开关连通，控制开关闭合后报警器报警，提示操作人员该检测的LVDT测量头不合格。这种检测方式不需要读取数值后再进行比较，操作更加方便，LVDT测量头标定快捷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：LVDT测量头的标定精度高，标定速度快，标定操作方便。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的测量头固定导套的结构示意图；

图3是本发明的实施例2的LVDT测量头标定原理框图；

图中：1、固定座，2、安装柱，3、测量头安装孔，4、千分尺安装孔，5、测量头固定导套，6、千分尺固定导套，7、LVDT测量头，8、千分尺，9、锁紧螺钉，10、数显装置，11、开口槽，12、限位凸缘，13、水平仪，14、防振垫。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种LVDT测量头快速标定工装（参见附图1），包括采用SKD11材质加工而成固定座1，固定座下端靠近四个转角位置均连接有防振垫14。固定座上端设有两相对设置的安装柱2，两安装柱和固定座一起构成U形结构，两安装柱上分别设有测量头安装孔3、千分尺安装孔4，测量头安装孔和千分尺安装孔同轴设置，测量头安装孔和千分尺安装孔轴向均水平设置，测量头安装孔和千分尺安装孔分别紧密插接有测量头固定导套5和千分尺固定导套6（参见附图2），测量头固定导套和千分尺固定导套采用铜材质加工而成，测量头固定导套和千分尺固定导套均呈两端连通的套筒状结构，测量头固定导套和千分尺固定导套侧壁上均轴向设有贯通两端的开口槽11，测量头固定导套和千分尺固定导套一端外壁上设有限位凸缘12。测量头安装孔内紧密插接有LVDT测量头7，千分尺固定导套内紧密插接有千分尺8，千分尺推杆设置在两安装柱之间，LVDT测量头端部和千分尺推杆端部相互抵接，两安装柱上端均连接有锁紧螺钉9，两锁紧螺钉的下端分别抵接在测量头固定导套和千分尺固定导套外壁上。两安装柱靠近上端侧壁上均安装有水平仪13，千分尺推杆靠近端部侧壁上安装有水平仪。千分尺上设置有数显装置10，方便读取千分尺推杆移动的距离，LVDT测量头电连接计算机，通过计算机软件读取LVDT测量头的长度变化量。

一种LVDT测量头的标定方法，第一步：将合适尺寸的测量头固定导套和千分尺固定导套安装到安装柱上，再将千分尺安装在千分尺固定导套内转动锁紧螺钉对千分尺固定导套进行锁紧从而紧固千分尺；第二步：对千分尺进行调零操作，将待标定的LVDT测量头插接到测量头固定导套内，LVDT测量头和千分尺推杆同轴对齐并且端部相互抵接，转动锁紧螺钉对测量头固定导套进行锁紧从而紧固LVDT测量头，将LVDT测量头电连接计算机；第三步：转动千分尺调节旋钮，推动千分尺推杆向LVDT测量头方向移动并读取千分尺上的推杆移动量刻度值，同时对LVDT测量头的轴向变动量进行检测，将LVDT测量头轴向变动量检测值与推杆移动量刻度值进行比较。通过计算机上的软件读取LVDT测量头的轴向变动量并和千分尺数显装置上显示的推杆移动量的数值进行比较，这两个值相同或者差值在允许范围内则LVDT测量头合格，否则LVDT测量头不合格。

实施例2：一种LVDT测量头快速标定工装，其结构与实施例1相似，主要不同点在于：本实施例中千分尺上设置有数显装置，LVDT测量头电连接第一放大器的输入端（参见附图3），数显装置电连接第二放大器的输入端，第一放大器和第二放大器的输出端分别电连接比较器的两输入端，比较器的输出端电连接控制开关的输入端，控制开关的输出端电连接有报警器。报警器包括声音报警和LED闪烁显示报警。第一放大器和第二放大器的放大倍数人工选定使标定状态下LVDT测量头输出电压乘以第一放大器的放大倍数等于千分尺数显装置输出电压乘以第二放大器的放大倍数。比较器对两输入端的模拟信号进行比较，当两数值相同时，比较器输出端和控制开关断开，控制开关闭合后报警器不会报警，LVDT测量头合格；当两数值不同时，比较器输出端和控制开关连通，控制开关闭合后报警器报警，提示操作人员该检测的LVDT测量头不合格。这种检测方式不需要读取数值后再进行比较，操作更加方便，LVDT测量头标定快捷。其它结构与实施例1相同。

一种LVDT测量头的标定方法，其步骤与实施例1相似，主要不同点在于：本实施例中将LVDT测量头电连接第一放大器的输入端，千分尺数显装置电连接第二放大器的输入端，第一放大器和第二放大器的放大倍数人工选定使标定状态下LVDT测量头输出电压乘以第一放大器的放大倍数等于千分尺数显装置输出电压乘以第二放大器的放大倍数，第一放大器和第二放大器的输出端分别电连接比较器的两输入端，比较器的输出端电连接控制开关的输入端，控制开关的输出端电连接有报警器，千分尺调节旋钮转动调节到合适位置后闭合控制开关，若报警器报警则LVDT测量头不合格。比较器对两输入端的模拟信号进行比较，当两数值相同时，比较器输出端和控制开关断开，控制开关闭合后报警器不会报警；当两数值不同时，比较器输出端和控制开关连通，控制开关闭合后报警器报警，提示操作人员该检测的LVDT测量头不合格。

以上所述的实施例只是本发明的两种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种LVDT测量头快速标定工装，其特征是，包括固定座，固定座上端设有两相对设置的安装柱，两安装柱上分别设有测量头安装孔、千分尺安装孔，测量头安装孔和千分尺安装孔同轴设置，测量头安装孔和千分尺安装孔分别紧密插接有测量头固定导套和千分尺固定导套，测量头安装孔内紧密插接有LVDT测量头，千分尺固定导套内紧密插接有千分尺，千分尺推杆设置在两安装柱之间，LVDT测量头端部和千分尺推杆端部相互抵接，两安装柱上端均连接有锁紧螺钉，两锁紧螺钉的下端分别抵接在测量头固定导套和千分尺固定导套外壁上。

2.根据权利要求1所述的LVDT测量头快速标定工装，其特征是，千分尺上设置有数显装置，LVDT测量头电连接计算机。

3.根据权利要求1所述的LVDT测量头快速标定工装，其特征是，千分尺上设置有数显装置，LVDT测量头电连接第一放大器的输入端，数显装置电连接第二放大器的输入端，第一放大器和第二放大器的输出端分别电连接比较器的两输入端，比较器的输出端电连接控制开关的输入端，控制开关的输出端电连接有报警器。

4.根据权利要求1或2或3所述的LVDT测量头快速标定工装，其特征是，测量头固定导套和千分尺固定导套均呈两端连通的套筒状结构，测量头固定导套和千分尺固定导套侧壁上均轴向设有贯通两端的开口槽，测量头固定导套和千分尺固定导套一端外壁上设有限位凸缘。

5.根据权利要求1或2或3所述的LVDT测量头快速标定工装，其特征是，测量头固定导套和千分尺固定导套采用铜材质加工而成，固定座采用SKD11材质加工而成。

6.根据权利要求1或2或3所述的LVDT测量头快速标定工装，其特征是，两安装柱靠近上端侧壁上均安装有水平仪，千分尺推杆靠近端部侧壁上安装有水平仪。

7.根据权利要求1或2或3所述的LVDT测量头快速标定工装，其特征是，固定座下端靠近四个转角位置均连接有防振垫。

8.一种权利要求1所述的LVDT测量头快速标定工装对LVDT测量头的标定方法，其特征是，第一步：将合适尺寸的测量头固定导套和千分尺固定导套安装到安装柱上，再将千分尺安装在千分尺固定导套内转动锁紧螺钉对千分尺固定导套进行锁紧从而紧固千分尺；第二步：对千分尺进行调零操作，将待标定的LVDT测量头插接到测量头固定导套内，LVDT测量头和千分尺推杆同轴对齐并且端部相互抵接，转动锁紧螺钉对测量头固定导套进行锁紧从而紧固LVDT测量头；第三步：转动千分尺调节旋钮，推动千分尺推杆向LVDT测量头方向移动并读取千分尺上的推杆移动量刻度值，同时对LVDT测量头的轴向变动量进行检测，将LVDT测量头轴向变动量检测值与推杆移动量刻度值进行比较，这两个值相同或者差值在允许范围内则LVDT测量头合格。

9.根据权利要求8所述的LVDT测量头的标定方法，其特征是，将LVDT测量头电连接计算机，通过计算机上的软件读取LVDT测量头的轴向变动量并和千分尺数显装置上显示的推杆移动量的数值进行比较。

10.根据权利要求8所述的LVDT测量头的标定方法，其特征是，将LVDT测量头电连接第一放大器的输入端，千分尺数显装置电连接第二放大器的输入端，第一放大器和第二放大器的放大倍数人工选定使标定状态下LVDT测量头输出电压乘以第一放大器的放大倍数等于千分尺数显装置输出电压乘以第二放大器的放大倍数，第一放大器和第二放大器的输出端分别电连接比较器的两输入端，比较器的输出端电连接控制开关的输入端，控制开关的输出端电连接有报警器，千分尺调节旋钮转动调节到合适位置后闭合控制开关，若报警器报警则LVDT测量头不合格。