CN107561303A - 双点线速度测量仪传感器安装台及双点线速度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双点线速度测量仪传感器安装台及双点线速度测量方法，技术方案是，包括直线导轨、动支架和静支架，直线导轨的下部装有静支架，静支架上方在直线导轨上装有沿直线导轨上、下滑动的动支架，动支架和静支架下部均装有横向水平指示装置和纵向水平指示装置，动支架和静支架上分别装有定位支架，定位支架的前端开有上、下贯通的定位孔，两定位支架上的定位孔中心的连线分别与两第一传感器安装孔中心的连线、两第二传感器安装孔中心的连线在同一竖直面上垂直相交，本发明测量精度高，传感器间距可以被测量和控制，保证传感器在不同时间、不同地点、不同人员使用时具有相同的准确度，从而保证速度测量仪可以进行有效溯源和核验。

Description

双点线速度测量仪传感器安装台及双点线速度测量方法

技术领域

本发明涉及计量、测量、检验领域的测量设备，特别是一种双点线速度测量仪传感器安装台，用于使用双点线速度测量仪测量运动物体速度时的传感器安装测量，尤其适用于测量落锤冲击试验机的落锤速度的双点线速度测量仪的传感器安装。

背景技术

目前，双点线速度测量方法的传感器安装台在说明书及其他公开资料中，一般描述为：“在运动物体的移动路径上安装两个传感器，测量两个传感器的间距距离……”，在没有具体的要求，公开资料中也没有传感器安装台等产品和成果的描述。

双点线速度测量仪测量速度的原理是利用测量运动物体通过两个已知传感器间距的时间间距来计算平均线速度的。由于两个传感器对运动物体感应的位置直接决定着运动物体经过的距离和时间，传感器感应位置的不同使表征距离和真实距离产生差异，所以两个传感器的间距只有在特定的安装状态下才可以表征运动物体移动的距离，现有的安装方式都是凭借经验进行安装，导致人为因素大，最终测量精度差，每次测量后也无法进行有效溯源和核验，使用效果不尽人意，因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种双点线速度测量仪传感器安装台，可有效解决双点线速度测量仪测量运动物体速度人为因素大，测量精度差的问题。

本发明解决的技术方案是：

一种双点线速度测量仪传感器安装台，包括直线导轨、动支架和静支架，直线导轨的下部装有静支架，静支架上方在直线导轨上装有沿直线导轨上、下滑动的动支架，动支架和静支架下部均装有横向水平指示装置和纵向水平指示装置，动支架前端两侧板上分别开有对称的第一传感器安装孔，静支架前端两侧板上分别开对称的第二传感器安装孔，两第一传感器安装孔中心的连线与两第二传感器安装孔中心的连线位于同一竖直面上，动支架和静支架上分别装有定位支架，定位支架的前端开有上、下贯通的定位孔，两定位支架上的定位孔中心的连线分别与两第一传感器安装孔中心的连线、两第二传感器安装孔中心的连线在同一竖直面上垂直相交。

一种双点线速度测量方法，包括以下步骤：

一、安装定位设备

所述的定位设备包括直线导轨、动支架和静支架，直线导轨的下部装有静支架，静支架上方在直线导轨上装有沿直线导轨上、下滑动的动支架，动支架和静支架下部均装有横向水平指示装置和纵向水平指示装置，动支架前端两侧板上分别开有对称的第一传感器安装孔，静支架前端两侧板上分别开对称的第二传感器安装孔，两第一传感器安装孔中心的连线与两第二传感器安装孔中心的连线位于同一竖直面上；动支架和静支架上分别装有定位支架，定位支架的前端开有上、下贯通的定位孔，所述的直线导轨上有均布的刻度；所述的动支架经滑块装在直线导轨上，滑块上旋装有用于固定动支架的固定螺栓，构成动支架沿直线导轨上、下的滑动定位结构；

二、安装传感器

在动支架两侧的第一传感器安装孔上分别安装第一传感器的发射端和接收端，在静支架两侧的第二传感器安装孔上分别安装第二传感器的发射端和接收端，松开固定螺栓，通过观察直线导轨上的刻度，滑动动支架，按照预先设定的好的两传感器间距值将动支架固定；

三、确定待测物体的运动轨迹

在待测物体下方水平放置一块10mm厚的金属平板，在金属平板上放置一块5mm厚的橡胶板，在橡胶板上再放置一块10mm厚的夹布胶木板，将复写纸夹于两张白纸之间，放在胶木板之上，使待测物体按照速度测量的运动轨迹冲击胶木板，然后使用游标卡尺测量出复写纸下面白纸上的冲击印痕的中心，并用明显的标记标注；

四、定位，方法为，

（1）调节动支架和静支架上的水平指示装置和纵向水平指示装置，使两定位支架上的定位孔中心的连线分别与两第一传感器安装孔中心的连线、两第二传感器安装孔中心的连线（16b）在同一竖直面上垂直相交；

（2）在两定位支架的定位孔上安装垂线，调整定位设备，使垂线的延长线穿过白纸上冲击印痕的中心。

（3）重复上述步骤（1）和（2），直到两定位支架上的定位孔中心的连线分别与两第一传感器安装孔中心的连线、两第二传感器安装孔中心的连线在同一竖直面上垂直相交且垂线的延长线穿过白纸上冲击印痕的中心。

五、速度测量

开始测量，通过待测物体通过两传感器的时间和两传感器间距即可计算出双点的线速度。

本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，安装方便，测量精度高，传感器间距可以被测量和控制，保证传感器在不同时间、不同地点、不同人员使用时具有相同的准确度，从而保证速度测量仪可以进行有效溯源和核验，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的主视图（未安装定位支架）。

图2为本发明的侧视图（未安装定位支架）。

图3为本发明使用状态的主视图。

图4为本发明使用状态的侧视图。

图5为本发明使用状态的俯视图。

图6为本发明定位支架的主视图。

图7为本发明定位支架的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-7给出，本发明包括直线导轨、动支架和静支架，其特征在于，直线导轨1的下部装有静支架2b，静支架2b上方在直线导轨1上装有沿直线导轨上、下滑动的动支架2a，动支架2a和静支架2b下部均装有横向水平指示装置5和纵向水平指示装置4，动支架2a前端两侧板上分别开有对称的第一传感器安装孔7a，静支架2b前端两侧板上分别开对称的第二传感器安装孔7b，两第一传感器安装孔7a中心的连线16a与两第二传感器安装孔7b中心的连线16b位于同一竖直面上，动支架2a和静支架2b上分别装有定位支架10，定位支架10的前端开有上、下贯通的定位孔9，两定位支架上的定位孔中心的连线15分别与两第一传感器安装孔中心的连线16a、两第二传感器安装孔中心的连线16b在同一竖直面上垂直相交。

为保证使用效果，所述的动支架2a经滑块6a装在直线导轨1上，滑块6a上旋装有用于固定动支架的固定螺栓8，构成动支架沿直线导轨上、下的滑动定位结构；所述的静支架2b经固定块6b装在直线导轨1的下部，固定块6b上设置有用于连接万用表座的连接螺孔3；

所述的直线导轨1上有均布的刻度12；

所述的定位支架10是由定位杆10a和垂直装在定位杆中间的限位杆10a构成的T形一体结构，定位孔9设置在定位杆10a的中间，定位杆10a的下部两侧有限位块11；两限位块11的外侧面紧贴动支架或静支架两侧板的内侧面，限位杆10a的自由端顶住动支架或静支架横向侧板的内侧面，这样直接将定位支架10卡装在贴动支架和静支架上即可准确定位，无需调整。

一种双点线速度测量方法，包括以下步骤：

一、安装定位设备

所述的定位设备包括直线导轨1、动支架2a和静支架2b，直线导轨1的下部装有静支架2b，静支架2b上方在直线导轨1上装有沿直线导轨上、下滑动的动支架2a，动支架2a和静支架2b下部均装有横向水平指示装置5和纵向水平指示装置4，动支架2a前端两侧板上分别开有对称的第一传感器安装孔7a，静支架2b前端两侧板上分别开对称的第二传感器安装孔7b，两第一传感器安装孔7a中心的连线16a与两第二传感器安装孔7b中心的连线16b位于同一竖直面上；动支架2a和静支架2b上分别装有定位支架10，定位支架10的前端开有上、下贯通的定位孔9，所述的直线导轨1上有均布的刻度12；所述的动支架2a经滑块6a装在直线导轨1上，滑块6a上旋装有用于固定动支架的固定螺栓8，构成动支架沿直线导轨上、下的滑动定位结构；所述的横向水平指示装置5和纵向水平指示装置4为市售产品（现有技术），如市售的常规的气泡式水平仪；

二、安装传感器

在动支架2a两侧的第一传感器安装孔上分别安装第一传感器的发射端13a和接收端14a，在静支架2b两侧的第二传感器安装孔上分别安装第二传感器的发射端13b和接收端14b，松开固定螺栓8，通过观察直线导轨上的刻度，滑动动支架，按照预先设定的好的两传感器间距值将动支架固定；

所述的传感器为为市售产品（现有技术），如市售的红外对管，使用时与传感器的信号接收端与采集器相连，采集器能通过脉冲计算采集到信号的时间，所述的采集器为市售产品（现有技术），如擎宇仪表电子厂生产的型号为SQY11的采集器，要指出的是，这种带计时功能的传感器为本领域技术人员的常规技术；

三、确定待测物体的运动轨迹

在待测物体下方水平放置一块10mm厚的金属平板，在金属平板上放置一块5mm厚的橡胶板，在橡胶板上再放置一块10mm厚的夹布胶木板，将复写纸夹于两张白纸之间，放在胶木板之上，并加以固定，以防止冲击时发生移动；使待测物体按照速度测量的运动轨迹冲击胶木板，然后使用游标卡尺测量出复写纸下面白纸上的冲击印痕的中心，并用明显的标记标注；

四、定位，方法为，

（1）调节动支架和静支架上的水平指示装置和纵向水平指示装置，使两定位支架上的定位孔中心的连线15分别与两第一传感器安装孔中心的连线16a、两第二传感器安装孔中心的连线16b在同一竖直面上垂直相交；

（2）在两定位支架的定位孔上安装垂线，调整定位设备，使垂线的延长线穿过白纸上冲击印痕的中心；

（3）重复上述步骤（1）和（2），直到两定位支架上的定位孔中心的连线15分别与两第一传感器安装孔中心的连线16a、两第二传感器安装孔中心的连线16b在同一竖直面上垂直相交且垂线的延长线穿过白纸上冲击印痕的中心；

五、速度测量

开始测量，通过待测物体通过两传感器的时间和两传感器间距即可计算出双点的线速度。

由上述情况可以清楚的看出，本发明利用定位支架、水平指示装置和纵向水平指示装4可以正确地安装传感器安装台，使传感器的间距能够准确表征运动物体在两个传感器间的移动距离，从而保证速度测量的准确，利用直线导轨可以保证传感器安装动支架相对静支架的运动只能在一维空间直线移动，保证传感器间距可以被测量和控制；利用带有位移测量的直线导轨，保证两个传感器的间距能够指示；利用连接螺孔和万用表座的连接，使得传感器安装台在一定的空间三维运动；传感器安装台的整体性可以保证传感器在不同时间、不同地点、不同人员使用时具有相同的准确度，从而保证速度测量仪可以进行有效溯源和核验，与现有技术相比，本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，测量精度高；并且易操作，安装、使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

Claims (5)

1.一种双点线速度测量仪传感器安装台，包括直线导轨、动支架和静支架，其特征在于，直线导轨（1）的下部装有静支架（2b），静支架（2b）上方在直线导轨（1）上装有沿直线导轨上、下滑动的动支架（2a），动支架（2a）和静支架（2b）下部均装有横向水平指示装置（5）和纵向水平指示装置（4），动支架（2a）前端两侧板上分别开有对称的第一传感器安装孔（7a），静支架（2b）前端两侧板上分别开对称的第二传感器安装孔（7b），两第一传感器安装孔（7a）中心的连线（16a）与两第二传感器安装孔（7b）中心的连线（16b）位于同一竖直面上，动支架（2a）和静支架（2b）上分别装有定位支架（10），定位支架（10）的前端开有上、下贯通的定位孔（9），两定位支架上的定位孔中心的连线（15）分别与两第一传感器安装孔中心的连线（16a）、两第二传感器安装孔中心的连线（16b）在同一竖直面上垂直相交。

2.根据权利要求1所述的双点线速度测量仪传感器安装台，其特征在于，所述的动支架（2a）经滑块（6a）装在直线导轨（1）上，滑块（6a）上旋装有用于固定动支架的固定螺栓（8），构成动支架沿直线导轨上、下的滑动定位结构。

3.根据权利要求1所述的双点线速度测量仪传感器安装台，其特征在于，所述的直线导轨（1）上有均布的刻度（12）。

4.根据权利要求1所述的双点线速度测量仪传感器安装台，其特征在于，所述的定位支架（10）是由定位杆（10a）和垂直装在定位杆中间的限位杆（10a）构成的T形一体结构，定位孔（9）设置在定位杆（10a）的中间，定位杆（10a）的下部两侧有限位块（11）。

5.一种基于权利要求1所述安装台的双点线速度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、安装定位设备

所述的定位设备包括直线导轨（1）、动支架（2a）和静支架（2b），直线导轨（1）的下部装有静支架（2b），静支架（2b）上方在直线导轨（1）上装有沿直线导轨上、下滑动的动支架（2a），动支架（2a）和静支架（2b）下部均装有横向水平指示装置（5）和纵向水平指示装置（4），动支架（2a）前端两侧板上分别开有对称的第一传感器安装孔（7a），静支架（2b）前端两侧板上分别开对称的第二传感器安装孔（7b），两第一传感器安装孔（7a）中心的连线（16a）与两第二传感器安装孔（7b）中心的连线（16b）位于同一竖直面上；动支架（2a）和静支架（2b）上分别装有定位支架（10），定位支架（10）的前端开有上、下贯通的定位孔（9），所述的直线导轨（1）上有均布的刻度（12）；所述的动支架（2a）经滑块（6a）装在直线导轨（1）上，滑块（6a）上旋装有用于固定动支架的固定螺栓（8），构成动支架沿直线导轨上、下的滑动定位结构；

二、安装传感器

在动支架（2a）两侧的第一传感器安装孔上分别安装第一传感器的发射端（13a）和接收端（14a），在静支架（2b）两侧的第二传感器安装孔上分别安装第二传感器的发射端（13b）和接收端（14b），松开固定螺栓（8），通过观察直线导轨上的刻度，滑动动支架，按照预先设定的好的两传感器间距值将动支架固定；

三、确定待测物体的运动轨迹

在待测物体下方水平放置一块10mm厚的金属平板，在金属平板上放置一块5mm厚的橡胶板，在橡胶板上再放置一块10mm厚的夹布胶木板，将复写纸夹于两张白纸之间，放在胶木板之上；使待测物体按照速度测量的运动轨迹冲击胶木板，然后使用游标卡尺测量出复写纸下面白纸上的冲击印痕的中心，并用明显的标记标注；

四、定位，方法为，

（1）调节动支架和静支架上的水平指示装置和纵向水平指示装置，使两定位支架上的定位孔中心的连线（15）分别与两第一传感器安装孔中心的连线（16a）、两第二传感器安装孔中心的连线（16b）在同一竖直面上垂直相交；

（2）在两定位支架的定位孔上安装垂线，调整定位设备，使垂线的延长线穿过白纸上冲击印痕的中心；

（3）重复上述步骤（1）和（2），直到两定位支架上的定位孔中心的连线（15）分别与两第一传感器安装孔中心的连线（16a）、两第二传感器安装孔中心的连线（16b）在同一竖直面上垂直相交且垂线的延长线穿过白纸上冲击印痕的中心；

五、速度测量

开始测量，通过待测物体通过两传感器的时间和两传感器间距即可计算出双点的线速度。