CN105783764A - 光纤光栅应变传感器校准装置 - Google Patents

光纤光栅应变传感器校准装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105783764A
CN105783764A CN201610369684.1A CN201610369684A CN105783764A CN 105783764 A CN105783764 A CN 105783764A CN 201610369684 A CN201610369684 A CN 201610369684A CN 105783764 A CN105783764 A CN 105783764A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ball screw
bragg grating
fiber bragg
slide unit
grating strain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610369684.1A
Other languages
English (en)
Inventor
江舒
林杰俊
陈奕
林静
李涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
704th Research Institute of CSIC
Original Assignee
704th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 704th Research Institute of CSIC filed Critical 704th Research Institute of CSIC
Priority to CN201610369684.1A priority Critical patent/CN105783764A/zh
Publication of CN105783764A publication Critical patent/CN105783764A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/165—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by means of a grating deformed by the object

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光纤光栅应变传感器校准装置，包括基座、精密滚珠丝杆、支撑轴承座、固定轴承座、精密直线导轨、滑台、固定台、挠性联轴器、减速机、伺服电机、高精度位移传感器，精密滚珠丝杆通过支撑轴承座、固定轴承座安装在基座上面，基座的两侧装有精密直线导轨，精密直线导轨上面滑动连接滑台，且滑台与精密滚珠丝杆配合传动连接，两个高精度位移传感器分别通过传感器支架安装在基座两侧上面的固定台上，高精度位移传感器与滑台接触连接，伺服电机与固定在基座上的减速机连接，减速机通过挠性联轴器与精密滚珠丝杆相连，利用挠性联轴器减小精密滚珠丝杆与减速机的同轴度误差。本发明的测量准确、可靠、使用方便、适用于光纤光栅应变传感器的校准。

Description

光纤光栅应变传感器校准装置
技术领域
本发明涉及一种传感器的校准装置，尤其是涉及一种光纤光栅应变传感器校准装置。
背景技术
近年来，由于光纤光栅应变传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、重量轻、体积小等优点，广泛应用于各种结构健康监测中，如桥梁、大型体育场及船舶中，尤其在船舶结构的健康监测系统中具有广阔的应用前景及重大的科学价值。
可以说，光纤光栅应变传感器在船舶结构健康监测系统中发挥了巨大的作用。一方面，在船舶航行的过程中可以实时监测船体关键部位的应力情况、疲劳损伤等，遇到危险情况可发出预警，保证船舶安全航行；另一方面，利用采集的监测数据不断优化大型船舶的设计，改善结构，提高造船能力，使船舶更加安全可靠。不难看出，光纤光栅应变传感器测量值的准确性至关重要。但是，目前该类传感器还没有完善的溯源体系。由于还没有相关的校准装置，在该类传感器长期使用过程中，很难保证其准确性。在一定程度上可以说，船舶的健康监测系统还不完善，无法保证监测数据的可靠性。
发明内容
为了提高船舶健康监测系统数据的可靠性与准确性，本发明的目的在于提供一种光纤光栅应变传感器校准装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种光纤光栅应变传感器校准装置，包括基座、精密滚珠丝杆、支撑轴承座、固定轴承座、精密直线导轨、滑台、固定台、挠性联轴器、减速机、伺服电机、高精度位移传感器，所述精密滚珠丝杆通过支撑轴承座、固定轴承座安装在基座上面，基座的两侧装有精密直线导轨，精密直线导轨上面滑动连接滑台，且滑台与精密滚珠丝杆配合传动连接，两个高精度位移传感器分别通过传感器支架安装在基座两侧上面的固定台上，高精度位移传感器与滑台接触连接，用于测量滑台的位移；所述伺服电机与固定在基座上的减速机连接，减速机通过挠性联轴器与精密滚珠丝杆相连，利用挠性联轴器减小精密滚珠丝杆与减速机的同轴度误差。
所述滑台与固定台装配后的高度差≤0.02mm。
所述两个高精度位移传感器分别测量滑台的位移，并取两个高精度位移传感器的位移测量值的平均值，用于消除机械间隙误差。
所述基座呈凹状，在凹面处设有一高5mm定位台阶，用于安装固定轴承座。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明的光纤光栅应变传感器校准装置测量准确、可靠；
2、本发明的光纤光栅应变传感器校准装置使用方便。
3、本发明适用于光纤光栅应变传感器的校准。
附图说明
图1是本发明的光纤光栅应变传感器校准装置主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是基座的剖面图；
图4是图3的俯视图；
图5是图3的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，一种光纤光栅应变传感器校准装置，包括基座1、精密滚珠丝杆2、支撑轴承座3、固定轴承座4、精密直线导轨5、滑台6、固定台7、挠性联轴器8、减速机9、伺服电机10、高精度位移传感器11、挡块12、圆锥滚子轴承13、轴承盖14、传感器支架15、固定架16。
支撑轴承座3与固定轴承座4分别安装在基座1的两端，精密滚珠丝杆2安装在支撑轴3承座与固定轴承座4上，精密直线导轨5安装在基座1的两侧，滑台6通过精密滚珠丝杆2安装在精密直线导轨5上，固定台7安装在基座1上，高精度位移传感器11安装在固定台7的两侧，伺服电机10安装在减速机9上，利用减速机9提高精密滚珠丝杆2的位移分辨率及驱动扭矩，减速机9通过挠性联轴器8与精密滚珠丝杆2相连，利用挠性联轴器8减小精密滚珠丝杆2与减速机9的同轴度误差。挡块12安装在精密直线导轨5的一端，精密直线导轨5的另一端紧靠固定台7，圆锥滚子轴承13安装在支撑轴承座3及固定轴承座4上，通过轴承盖14将圆锥滚子轴承13固定在支撑轴承座3与固定轴承座4上，传感器支架15安装在固定台7的两侧，高精度位移传感器11通过传感器支架15的固定与滑台6接触，测量滑台6的位移，固定架16安装在基座1上，减速机9安装在固定架16上。
如图1所示，滑台6与固定台7装配后的高度差≤0.02mm；
如图2所示，两个高精度位移传感器11分别安装在固定台7的两侧，位移测量值为两个高精度位移传感器11的平均值，可消除机械间隙误差；
如图3、图4、图5所示，基座1呈凹状，在凹面处有一处高5mm定位台阶，用于安装固定轴承座4，保证固定轴承座4在受较大力作用下位置不会发生改变。
工作时，将被测传感器安装在滑台6与固定台7上，伺服电机10与减速机9驱动精密滚珠丝杆2，滑台6产生直线位移，通过高精度位移传感器11测量出被测传感器的变形量，一方面，被测传感器产生应变信号，另一方面，利用被测传感器的变形量与原有效变形长度之比产生标准应变信号，这个过程的实现，将应变信号溯源到长度基准上了，从而实现了该类传感器的应变校准。
本发明利用高精度位移传感器测量光纤光栅应变传感器的变形量，从而产生标准应变信号，将应变量溯源到长度基准上，实现了光纤光栅应变传感器的应变校准，使光纤光栅应变传感器在使用过程的准确性得到了保证，在一定程度上完善了船舶的健康监测系统，保证了监测数据的可靠性与准确性。

Claims (4)

1.一种光纤光栅应变传感器校准装置，包括基座（1）、精密滚珠丝杆（2）、支撑轴承座（3）、固定轴承座（4）、精密直线导轨（5）、滑台（6）、固定台（7）、挠性联轴器（8）、减速机（9）、伺服电机（10）、高精度位移传感器（11），其特征在于：所述精密滚珠丝杆（2）通过支撑轴承座（3）、固定轴承座（4）安装在基座（1）上面，基座（1）的两侧装有精密直线导轨（5），精密直线导轨（5）上面滑动连接滑台（6），且滑台（6）与精密滚珠丝杆（2）配合传动连接，两个高精度位移传感器（11）分别通过传感器支架（15）安装在基座（1）两侧上面的固定台（7）上，高精度位移传感器（11）与滑台（6）接触连接，用于测量滑台（6）的位移；所述伺服电机（10）与固定在基座（1）上的减速机（9）连接，减速机（9）通过挠性联轴器（8）与精密滚珠丝杆（2）相连，利用挠性联轴器（8）减小精密滚珠丝杆（2）与减速机（9）的同轴度误差。
2.根据权利要求1所述的光纤光栅应变传感器校准装置，其特征在于：所述滑台（6）与固定台（7）装配后的高度差≤0.02mm。
3.根据权利要求1所述的光纤光栅应变传感器校准装置，其特征在于：所述两个高精度位移传感器（11）分别测量滑台（6）的位移，并取两个高精度位移传感器（11）的位移测量值的平均值，用于消除机械间隙误差。
4.根据权利要求1所述的光纤光栅应变传感器校准装置，其特征在于：所述基座（1）呈凹状，在凹面处设有一高5mm定位台阶，用于安装固定轴承座（4）。
CN201610369684.1A 2016-05-30 2016-05-30 光纤光栅应变传感器校准装置 Pending CN105783764A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610369684.1A CN105783764A (zh) 2016-05-30 2016-05-30 光纤光栅应变传感器校准装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610369684.1A CN105783764A (zh) 2016-05-30 2016-05-30 光纤光栅应变传感器校准装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105783764A true CN105783764A (zh) 2016-07-20

Family

ID=56375392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610369684.1A Pending CN105783764A (zh) 2016-05-30 2016-05-30 光纤光栅应变传感器校准装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105783764A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106370142A (zh) * 2016-11-15 2017-02-01 江苏方天电力技术有限公司 一种大量程位移传感器校准装置和校准方法
CN107543485A (zh) * 2017-04-28 2018-01-05 中国水利水电科学研究院 便携式全自动电涡流位移传感器自动标定装置
CN107947449A (zh) * 2017-12-31 2018-04-20 东莞市驰银传动科技有限公司 一种新型电动滑台
CN108801205A (zh) * 2017-05-04 2018-11-13 厦门超易捷信息科技有限公司 一种应变传感器的灵敏度标定装置及标定方法
CN108844482A (zh) * 2018-08-23 2018-11-20 北京通为科技有限公司 光纤光栅传感器的校准平台
CN110057309A (zh) * 2019-05-21 2019-07-26 衢州学院 一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器及其安装拆卸方法
CN110455213A (zh) * 2019-09-19 2019-11-15 沈阳理工大学 一种用于光纤光栅检测变形的修正装置
CN110617777A (zh) * 2019-10-21 2019-12-27 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 测校一体的船用光纤光栅应变传感器系统
CN111288955A (zh) * 2020-03-07 2020-06-16 中国计量科学研究院 一种一体式应变校准系统
CN111288939A (zh) * 2020-03-07 2020-06-16 中国计量科学研究院 一种全自动振弦应变传感器校准装置
CN111957764A (zh) * 2020-08-12 2020-11-20 中节能西安启源机电装备有限公司 变压器铁芯剪切生产线冲孔检测装置及检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202403676U (zh) * 2011-12-29 2012-08-29 中船重工远舟（北京）科技有限公司 光纤光栅应变传感器校准系统
CN102679900A (zh) * 2012-05-18 2012-09-19 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种对光纤传感器、光纤光栅应变参数的校准的方法
CN103335603A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种分布式光纤应变系数标定装置及标定方法
CN104019929A (zh) * 2014-06-11 2014-09-03 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 基于电涡流相对位移测量的转轴扭矩在线测试方法
CN105180824A (zh) * 2015-10-18 2015-12-23 内蒙古北方重工业集团有限公司 一种用于高频光纤光栅应变测量系统的动态校准装置
CN105333834A (zh) * 2015-12-11 2016-02-17 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种光纤应变系数自动标定系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202403676U (zh) * 2011-12-29 2012-08-29 中船重工远舟（北京）科技有限公司 光纤光栅应变传感器校准系统
CN102679900A (zh) * 2012-05-18 2012-09-19 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种对光纤传感器、光纤光栅应变参数的校准的方法
CN103335603A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种分布式光纤应变系数标定装置及标定方法
CN104019929A (zh) * 2014-06-11 2014-09-03 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 基于电涡流相对位移测量的转轴扭矩在线测试方法
CN105180824A (zh) * 2015-10-18 2015-12-23 内蒙古北方重工业集团有限公司 一种用于高频光纤光栅应变测量系统的动态校准装置
CN105333834A (zh) * 2015-12-11 2016-02-17 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种光纤应变系数自动标定系统及方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106370142B (zh) * 2016-11-15 2023-12-15 江苏方天电力技术有限公司 一种大量程位移传感器校准装置和校准方法
CN106370142A (zh) * 2016-11-15 2017-02-01 江苏方天电力技术有限公司 一种大量程位移传感器校准装置和校准方法
CN107543485A (zh) * 2017-04-28 2018-01-05 中国水利水电科学研究院 便携式全自动电涡流位移传感器自动标定装置
CN108801205A (zh) * 2017-05-04 2018-11-13 厦门超易捷信息科技有限公司 一种应变传感器的灵敏度标定装置及标定方法
CN108801205B (zh) * 2017-05-04 2025-02-07 时空视界智能科技(福建)有限公司 一种应变传感器的灵敏度标定装置及标定方法
CN107947449A (zh) * 2017-12-31 2018-04-20 东莞市驰银传动科技有限公司 一种新型电动滑台
CN108844482A (zh) * 2018-08-23 2018-11-20 北京通为科技有限公司 光纤光栅传感器的校准平台
CN108844482B (zh) * 2018-08-23 2024-01-19 北京通为科技有限公司 光纤光栅传感器的校准平台
CN110057309B (zh) * 2019-05-21 2024-02-09 衢州学院 一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器的安装拆卸方法
CN110057309A (zh) * 2019-05-21 2019-07-26 衢州学院 一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器及其安装拆卸方法
CN110455213A (zh) * 2019-09-19 2019-11-15 沈阳理工大学 一种用于光纤光栅检测变形的修正装置
CN110455213B (zh) * 2019-09-19 2024-03-08 沈阳理工大学 一种用于光纤光栅检测变形的修正装置
CN110617777A (zh) * 2019-10-21 2019-12-27 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 测校一体的船用光纤光栅应变传感器系统
CN111288955A (zh) * 2020-03-07 2020-06-16 中国计量科学研究院 一种一体式应变校准系统
CN111288939A (zh) * 2020-03-07 2020-06-16 中国计量科学研究院 一种全自动振弦应变传感器校准装置
CN111288955B (zh) * 2020-03-07 2021-06-29 中国计量科学研究院 一种一体式应变校准系统
CN111957764A (zh) * 2020-08-12 2020-11-20 中节能西安启源机电装备有限公司 变压器铁芯剪切生产线冲孔检测装置及检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105783764A (zh) 光纤光栅应变传感器校准装置
CN106950050B (zh) 制动踏板行程测量装置
CN105547219B (zh) 直线位移传感器和角度位移传感器的测量系统及测量方法
US20160141195A1 (en) Multi-shaft Vacuum Manipulator Shafting Accuracy Testing Device
CN102661707A (zh) 一种直线位移通用校准装置
CN202024752U (zh) 一种同轴度测量仪
CN111811450A (zh) 一种海管表面三维坐标测量仪
CN202614158U (zh) 一种轴承轴向游隙测量装置
CN105222720B (zh) 一种螺旋桨加工变形测量装置和方法
CN203405137U (zh) 一种测量连杆大小头落差的检具
CN104457668A (zh) 便携式车轴轴径测量仪
CN203385347U (zh) 一种轴类台阶尺寸检具
CN111288940A (zh) 一种自动振弦应变传感器标定装置
CN104309793B (zh) 可调式传感器安装平台
CN109883487A (zh) 一种高精度高速直线测距测速装置
CN103591877B (zh) 船舶舵间隙检测装置及方法
CN104197876A (zh) 一种接触式气浮测头
CN208860241U (zh) 一种百分表校准装置
CN108195249B (zh) 孔位检测工装
CN101696873A (zh) 带台阶零件外直径检测装置
CN203116686U (zh) 一种垂直度检具
CN202304795U (zh) 内孔槽直径测量机构
CN212320665U (zh) 一种海管表面三维坐标测量仪
CN204007511U (zh) 万能螺纹测量装置
CN204679023U (zh) 一种测量电机安装止口与滚珠丝杆同轴度的专用测量工具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160720

RJ01 Rejection of invention patent application after publication