CN110108195B - 用于快速对称布置传感器的可调式量具 - Google Patents

用于快速对称布置传感器的可调式量具 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，含有量具基架、测量组件和调距装置。量具基架包括T型基板、导轨、挡板。导轨安装于基板头部，挡板安装于导轨两侧。测量组件包括两个滑动卡爪，对称置于导轨内，爪头外伸并带有工作面。调距装置包括楔形滑块、调节螺栓和复位弹簧。楔形滑块上方和下方分别与导轨和滑动卡爪形成滑动副，调节螺栓与导轨配合，具有自锁定位功能，通过旋转调节螺栓，改变与之接触的楔形滑块垂向位置，并传力至滑动卡爪，实现测量组件的对称移动。本发明可保证一对传感器以对称点为中心，按设定的中心距，对称布置在结构表面，同时使中心距灵活可调，适应性强，便捷高效，也可以用于对其它装置或部件布置有相似需要的情况中。

Description

用于快速对称布置传感器的可调式量具
技术领域
本发明涉及量具领域，具体涉及一种用于快速对称布置传感器的可调式量具。
背景技术
结构振动功率流是结构振动传播过程中的能量流动和能量分布。功率流方法能够准确反映振动能量在空间及频域上的分布，便于清晰地了解振动能量在结构中的传播情况从而通过截断振动能量传播途径来控制结构振动，相比于其它振动评价方法更加直观、有效。充分掌握仪器设备的振动功率流分布和传递特性，能够有效指导其减振降噪优化设计，在工程应用中具有重要的价值。
在对仪器设备进行振动功率流测试的过程中，若需要获得结构上某一被测点沿某一方向上的功率流大小情况，需要将一对传感器沿着该方向，按设定的中心距，并以被测点为中心，对称布置在结构的表面，同时这一对传感器的中心距需要能够根据所采用的传感器型号与测试要求的不同进行改变。
一般情况下，可以采用游标卡尺等通用量具或具有固定尺寸的量块来进行这一对传感器的布置，但在实际操作过程中会遇到一些问题：
(1)若采用游标卡尺等通用量具进行传感器的布置，不能严格保证一对传感器以被测点为中心进行对称布置，也不能严格保证一对传感器沿着被测方向进行布置，同时，若测点较多，操作频繁易对通用量具造成磨损；
(2)若采用固定尺寸的量块进行一对传感器的布置，则不能灵活改变一对传感器的中心距。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，该量具结构紧凑，工作可靠，能够满足结构振动功率流测试过程中传感器的布置要求，严格保证一对传感器沿着被测方向以被测点为中心进行对称布置，保证测试精度，同时可以灵活调节一对传感器的中心距，在测点较多时能够显著提升传感器的布置效率。本发明也可以用于其他有相同布置要求的应用环境中。
本发明的技术方案为：
所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：包括T型基板、导轨、挡板、两个相同的滑动卡爪、楔形滑块、调节螺栓和两个复位弹簧；
所述T型基板的纵向板面上设有多个对位标记，利用多个对位标记能够形成一条沿T型基板纵向的基准线，并能够通过对位标记使基准线对齐布置传感器的对称轴；
所述导轨固定在所述T型基板的头部横向板面上；所述导轨中开有垂直于所述基准线的导轨槽，在导轨槽两端固定有挡板；在导轨中部设置有垂直于T型基板的螺纹孔和导向孔；在导轨前侧面标记有主刻度，所述主刻度中具有与所述基准线共面的中心刻度；
所述滑动卡爪包括在导轨槽内滑动的滑动部件以及与爪头；所述滑动部件在滑动方向上的一端为斜面，两个滑动卡爪的斜面相对布置；所述滑动部件在滑动方向上的另一端与同侧挡板之间安装有预压缩的复位弹簧；所述爪头具有与传感器贴合的工作面；在爪头上表面上标记有卡爪刻度，所述卡爪刻度中具有与所述工作面起始处对齐的卡爪基准刻度；
所述楔形滑块具有对称的两个斜面，并在楔形滑块的顶部平面上设置有导向杆；所述楔形滑块处于两个滑动卡爪之间，楔形滑块的两个斜面分别与两个滑动卡爪的斜面配合；楔形滑块的导向杆插入导轨中部设置的导向孔内，且楔形滑块两个斜面的顶线与所述基准线平行，且形成的平面垂直于T型基板；
所述调节螺栓安装在导轨中部的螺纹孔中，且调节螺栓端部与所述楔形滑块顶部平面接触，能够推动楔形滑块沿导向杆移动。
进一步的优选方案，所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述对位标记为在所述T型基板的纵向板面上开设的对位孔。
进一步的优选方案，所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述对位孔采用沿所述T型基板纵向的长条孔。
进一步的优选方案，所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：在所述T型基板上安装有握把。
进一步的优选方案，所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述滑动部件在滑动方向上的另一端上具有弹簧导杆，预压缩的复位弹簧套在弹簧导杆上，两端受滑动部件和挡板约束；所述挡板上开有供弹簧导杆穿过的通孔。
进一步的优选方案，所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述调节螺栓具有自锁定位功能。
进一步的优选方案，所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述工作面垂直于T型基板，且平行于所述基准线。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、能够严格保证一对传感器沿着被测方向以被测点为中心进行对称布置在结构的表面，保证测试的精度；
2、能够方便灵活的调节一对传感器的中心距，适用性强；
3、在测点较多时能够显著提升传感器布置效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为用于快速对称布置传感器的可调式量具的总体示意图。
图2为用于快速对称布置传感器的可调式量具的装配示意图。
图3为用于快速对称布置传感器的可调式量具的零件结构示意图。
图4为所发明量具使用时的俯视图。
图5为所发明量具使用时的轴侧图。
图中：1～T型基板，2～导轨，3～挡板，4～滑动卡爪，5～楔形滑块，6～调节螺栓，7～复位弹簧，8～传感器。1-1～对位孔；2-1～螺纹孔，2-2～导向孔，2-3～导轨槽，2-4～主刻度；4-1～爪头，4-2～工作面，4-3～卡爪斜面，4-4～弹簧导杆，4-5～卡爪刻度，4-6～卡爪基准刻度；5-1～导向杆，5-2～滑块斜面。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本实施例旨在提出一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，用于在结构振动功率流测试过程中，将测试所用的一对传感器沿测试方向，按设定的中心距，并以被测点为中心进行对称布置，同时使传感器的中心距灵活可调，提高传感器布置效率，或是用于对其它装置或部件布置有相似需要的情况中。
如图1示意性地给出了根据本发明实施的用于快速对称布置传感器的可调式量具的总体图，图2给出了量具的装配示意图，图3给出了量具的零件结构示意图。参照图1、图2和图3，根据本发明实施的用于快速对称布置传感器的可调式量具从功能上可以分为量具基架、测量组件和调距装置。
所述量具基架包括T型基板1、导轨2、挡板3。所述T型基板的纵向板面上设有两个对位标记，利用多个对位标记能够形成一条沿T型基板纵向的基准线，并能够通过对位标记使基准线对齐布置传感器的对称轴；本实施例中对位标记为在所述T型基板的纵向板面上开设的长条对位孔1-1，对位孔1-1穿透基板1并处于基板1的中轴线上，用于寻找并对齐所布置传感器的对称轴。在所述T型基板纵向板面上还安装有握把。
所述导轨2固定在所述T型基板1的头部横向板面上；所述导轨2中开有垂直于所述基准线的导轨槽2-3，在导轨槽两端固定有挡板3；在导轨中部设置有垂直于T型基板的螺纹孔2-1和导向孔2-2；在导轨2前侧面标记有主刻度2-4，所述主刻度中具有与所述基准线共面的中心刻度。
所述测量组件包括两个相同的滑动卡爪4。所述滑动卡爪包括在导轨槽2-3内单自由度滑动的滑动部件以及与爪头4-1。所述滑动部件在滑动方向上的一端为斜面4-3，两个滑动卡爪的斜面相对布置。本实施例中，所述滑动部件在滑动方向上的另一端具有弹簧导杆4-4，所述挡板3上开有供弹簧导杆4-4穿过的通孔。所述爪头4-1向外伸出，具有与传感器贴合的工作面4-2，工作面4-2可根据所用传感器型号的不同制作成不同形状的表面，本实施例中优选工作面垂直于T型基板，且平行于所述基准线。在爪头4-1上表面上标记有卡爪刻度4-5，所述卡爪刻度4-5中具有与所述工作面起始处对齐的卡爪基准刻度4-6，用于确定对称传感器的中心距。
所述调距装置包括楔形滑块5、调节螺栓6和复位弹簧7。预压缩的复位弹簧7套在弹簧导杆4-4上，两端受滑动部件和挡板3约束。所述楔形滑块5具有对称的两个斜面，并在楔形滑块的顶部平面上设置有导向杆5-1；所述楔形滑块5处于两个滑动卡爪4之间，楔形滑块5的两个斜面5-2分别与两个滑动卡爪4的斜面4-3配合形成滑动副；楔形滑块的导向杆5-1插入导轨中部设置的导向孔2-2内形成滑动副，且楔形滑块两个斜面的顶线与所述基准线平行，且形成的平面垂直于T型基板。
所述调节螺栓6安装在导轨2中部的螺纹孔2-1中，且具有自锁定位功能，调节螺栓端部与所述楔形滑块5顶部平面接触，通过旋转调节螺栓6，可改变楔形滑块5的垂向位置，并传力至滑动卡爪4，实现测量组件的对称移动，达到调距功能。
如图4给出了所发明量具使用时的俯视图，图5给出了所发明量具使用时的轴测图。在使用前，需要获得一对传感器8的要求中心距，将一对传感器8对称靠紧于工作面4-2处，即可通过卡爪刻度4-5读出传感器8的半径，同时通过卡爪基准刻度4-6在主刻度2-4上的位置可以读出滑动卡爪4相对于传感器8对称中心的位移，两者结合即可获得一对传感器8的中心距。
该量具使用前，若需增大传感器8的中心距，只需向下旋动调节螺栓6，调节螺栓6推动楔形滑块5向下垂向移动，并依靠滑块斜面5-2推动与之配合的滑动卡爪4在导轨滑槽2-3中对称向外移动，即可增大传感器8的中心距；若需缩小传感器8的中心距，只需向上旋动调节螺栓6，复位弹簧7给予滑动卡爪4向中心的弹力，使滑动卡爪4在导轨槽2-3中对称向内移动，即可缩小传感器8的中心距，并依靠卡爪斜面4-3推动与之配合的楔形滑块5向上移动，使楔形滑块5的上方保持与调节螺栓6的接触。
下面给出本发明量具的操作说明，以图4、图5所示的量具使用时的俯视图、轴侧图为例进行说明。被测点如图4、图5中所示，若需要将传感器8沿X轴方向布置，将所发明量具置于被测结构表面，采用两个对位孔1-1寻找并对齐Y轴轴线，将一对传感器8对称紧靠于工作面4-2，同时令传感器8的中心与X轴重合，即可满足一对传感器8的布置要求。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：包括T型基板、导轨、挡板、两个相同的滑动卡爪、楔形滑块、调节螺栓和两个复位弹簧；
所述T型基板的纵向板面上设有多个对位标记，利用多个对位标记能够形成一条沿T型基板纵向的基准线，并能够通过对位标记使基准线对齐布置传感器的对称轴；
所述导轨固定在所述T型基板的头部横向板面上；所述导轨中开有垂直于所述基准线的导轨槽，在导轨槽两端固定有挡板；在导轨中部设置有垂直于T型基板的螺纹孔和导向孔；在导轨前侧面标记有主刻度，所述主刻度中具有与所述基准线共面的中心刻度；
所述滑动卡爪包括在导轨槽内滑动的滑动部件以及爪头；所述滑动部件在滑动方向上的一端为斜面，两个滑动卡爪的斜面相对布置；所述滑动部件在滑动方向上的另一端与同侧挡板之间安装有预压缩的复位弹簧；所述爪头具有与传感器贴合的工作面；在爪头上表面上标记有卡爪刻度，所述卡爪刻度中具有与所述工作面起始处对齐的卡爪基准刻度；
所述楔形滑块具有对称的两个斜面，并在楔形滑块的顶部平面上设置有导向杆；所述楔形滑块处于两个滑动卡爪之间，楔形滑块的两个斜面分别与两个滑动卡爪的斜面配合；楔形滑块的导向杆插入导轨中部设置的导向孔内，且楔形滑块两个斜面的顶线与所述基准线平行，且形成的平面垂直于T型基板；
所述调节螺栓安装在导轨中部的螺纹孔中，且调节螺栓端部与所述楔形滑块顶部平面接触，能够推动楔形滑块沿导向杆移动。
2.根据权利要求1所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述对位标记为在所述T型基板的纵向板面上开设的对位孔。
3.根据权利要求2所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述对位孔采用沿所述T型基板纵向的长条孔。
4.根据权利要求1所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：在所述T型基板上安装有握把。
5.根据权利要求1所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述滑动部件在滑动方向上的另一端上具有弹簧导杆，预压缩的复位弹簧套在弹簧导杆上，两端受滑动部件和挡板约束；所述挡板上开有供弹簧导杆穿过的通孔。
6.根据权利要求1所述一种用于快速对称布置传感器的可调式量具，其特征在于：所述工作面垂直于T型基板，且平行于所述基准线。
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