CN110967056A - 振动位移传感器计量装置、双功能计量装置及计量方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种振动位移传感器计量装置、双功能计量装置及计量方法，涉及传感器计量领域。振动位移传感器计量装置包括底座、两根垂直导轨、水平导轨、电动夹具，振动发生器位于底座上，且位于电动夹具下方，该装置能够实现振动位移传感器检定或校准位置的快速、精准调节。双功能计量装置包括底座、两根垂直导轨、水平导轨、角度控制电机，电动夹具安装于角度控制电机的传动轴，角度控制电机能够驱动电动夹具旋转；振动发生器；磁性支架，磁性支架上设有供速度传感器插入的安置孔，该装置不仅能够实现速度传感器角度自动调整及放置，提高其横向灵敏度检定或校准的效率及保证检测数据的准确，还能够实现振动位移传感器的精准计量。

Description

振动位移传感器计量装置、双功能计量装置及计量方法

技术领域

本申请涉及传感器计量领域，具体而言，涉及一种振动位移传感器计量装置、双功能计量装置及计量方法。

背景技术

振动位移传感器是位移测量仪的主要组成部分，主要用于机械振动测量，它利用电感、电容或电阻量的变化将机械振动的位移量转变成电压或电流的变化量，从而测量振动位移。为了使振动位移传感器监测数据合规、有效，必须定期对振动位移传感器的灵敏度进行计量(检定或校准)。根据《振动位移传感器检定规程》(JJG644－2003)，在动态参考灵敏度检定中要用适合的支架将被检传感器固定在标准振动台台面垂直方向上的合适位置，并确保支架及传感器非活动部分与振动台台体之间不产生相对运动。目前常用的检定方法根据需要手动调整传感器的安装位置，不仅效率较低，并且容易造成振动位移传感器安装位置偏离，导致检测数据不准确。

另外，根据《磁电式速度传感器检定规程》(JJG134－2003)，对于速度传感器横向灵敏度比的检定，被检传感器安装要求其灵敏轴必须与振动方向相垂直。在检定过程中需调整传感器角度，目前通常是人工调整，不仅效率较低，并且容易造成速度传感器安装位置偏离，导致检测数据不准确。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种振动位移传感器计量装置、双功能计量装置及计量方法，振动位移传感器检定装置能够实现振动位移传感器检定或校准位置的快速、精准调节，提高振动位移传感器检定或校准的效率及保证检测数据的准确；双功能计量装置不仅能够实现速度传感器角度自动调整及放置，提高速度传感器横向灵敏度检定或校准的效率及保证检测数据的准确，还能够实现振动位移传感器检定或校准位置的快速、精准调节，提高振动位移传感器检定或校准的效率及保证检测数据的准确。

第一方面，本申请实施例提供了一种振动位移传感器计量装置，其包括：

底座；

两根垂直导轨，两根垂直导轨均固定于底座上，且与底座垂直；

水平导轨，水平导轨架设于两根垂直导轨之间，且始终与底座平行，水平导轨配置为能够沿垂直导轨的长度方向移动；

电动夹具，电动夹具设置于水平导轨上，电动夹具配置为能够沿水平导轨的长度方向移动；

振动发生器，振动发生器位于底座上，且位于电动夹具下方。

在上述实现过程中，电动夹具用于夹住待测的振动位移传感器并同步移动，通过控制水平导轨沿垂直导轨的长度方向移动和控制电动夹具沿水平导轨的长度方向移动，能够将电动夹具及待测的振动位移传感器移动至由垂直导轨和水平导轨围成区域内的任意位置，从而实现振动位移传感器检定或校准位置的快速、精准调节，振动位移传感器与振动发生器相互配合实现对振动位移传感器灵敏度的计量(检定或校准)，从而提高振动位移传感器检定或校准的效率及保证检测数据的准确，为实现智能化检定提供硬件基础。

在一种可能的实现方式中，还包括：

两个垂直滑块，两个垂直滑块分别可移动地设置于两根垂直导轨上，水平导轨的两端分别固定于两个垂直滑块上；

一个水平滑块，水平滑块可移动地设置于水平导轨上，电动夹具固定于水平滑块上。

在上述实现过程中，垂直导轨利用两端的垂直滑块就能够沿垂直导轨的长度方向保持平行状态顺滑移动，从而带动电动夹具沿垂直导轨的长度方向移动，电动夹具利用水平滑块就能够沿水平导轨的长度方向顺滑移动。

在一种可能的实现方式中，每根垂直导轨上绕设有一组沿其长度方向运行的垂直运行皮带，每个垂直滑块固定于对应垂直运行皮带上并随垂直运行皮带移动；水平导轨上绕设有一组沿其长度方向运行的水平运行皮带，水平滑块固定于水平运行皮带上并随水平运行皮带移动。

在上述实现过程中，垂直运行皮带和水平运行皮带作为传动组件，通过垂直运行皮带绕垂直导轨转动就能够带动垂直滑块移动，通过水平运行皮带绕水平导轨转动就能够带动水平滑块移动，从而实现对电动夹具及其夹持的传感器位置快速、精准调节。

在一种可能的实现方式中，垂直导轨上安装有驱动水平导轨移动的垂直运行电机；水平导轨上安装有驱动电动夹具移动的水平运行电机。

在上述实现过程中，通过垂直运行电机就能够实现水平导轨沿垂直导轨的长度方向自动移动、定位，通过水平运行电机就能够实现电动夹具沿水平导轨的长度方向自动移动、定位，从而控制电动夹具及其夹持的传感器自动移动及精确定位。

在一种可能的实现方式中，其中一根垂直导轨的顶端设置有垂直运行电机，另一根垂直导轨的顶端设置有联轴器，垂直运行电机与联轴器通过联动轴联动。

在上述实现过程中，垂直运行电机通过联动轴和联轴器联动，垂直运行电机和联轴器就能够驱动水平导轨的两端同步运动，从而实现水平导轨保持与底座平行状态沿垂直导轨的长度方向自动移动及定位。

第二方面，本申请实施例提供了一种基于第一方面提供的振动位移传感器计量装置的计量方法，其包括以下步骤：

使电动夹具夹紧振动位移传感器，移动水平导轨在垂直导轨的长度方向上的位置和/或移动电动夹具在水平导轨的长度方向上的位置，直至使振动位移传感器的探头位于振动发生器上方，且振动发生器位于振动位移传感器的输出电压值为零的位置；

使振动发生器工作，振动台产生位移值，振动位移传感器输出电压值。

在上述实现过程中，通过振动位移传感器计量装置的传动部分能够将电动夹具及待测的振动位移传感器移动至预设区域内的任意位置，从而实现振动位移传感器快速、精准调节至计量位置，即振动位移传感器的探头位于振动位移传感器的输出电压值为零的位置，再通过振动位移传感器与振动发生器相互配合就实现对振动位移传感器灵敏度的准确计量。

在一种可能的实现方式中，根据振动位移传感器输出的电压值与振动台的位移值计算振动位移传感器的动态参考灵敏度。

在上述实现过程中，实现振动位移传感器的动态参考灵敏度的准确计量，尤其是实现振动位移传感器的动态参考灵敏度的准确校准。

第三方面，本申请实施例提供了一种双功能计量装置，其用于振动位移传感器及速度传感器的计量，其包括：

底座；

两根垂直导轨，两根垂直导轨均固定于底座上，且与底座垂直；

水平导轨，水平导轨架设于两根垂直导轨之间，且始终与底座平行，水平导轨配置为能够沿垂直导轨的长度方向移动；

角度控制电机，角度控制电机设置于水平导轨上，角度控制电机配置为能够沿水平导轨的长度方向移动；

电动夹具，电动夹具安装于角度控制电机的传动轴，角度控制电机能够驱动电动夹具旋转；

振动发生器，振动发生器位于底座上，且位于电动夹具下方；

磁性支架，磁性支架垂直设置于振动发生器的振动台上且可拆卸，磁性支架上设有供速度传感器垂直插入的安置孔。

在上述实现过程中，电动夹具用于夹住待测的速度传感器或振动位移传感器并同步运动，角度控制电机用于驱动电动夹具及速度传感器旋转，通过角度控制电机就能实现速度传感器角度自动调整，角度控制电机还用于带动电动夹具及速度传感器或振动位移传感器同步移动，通过控制水平导轨沿垂直导轨的长度方向移动和控制电动夹具沿水平导轨的长度方向移动，就能够将角度控制电机及其带动的电动夹具及待测的速度传感器或振动位移传感器移动至由垂直导轨和水平导轨围成区域内的任意位置，从而实现速度传感器或振动位移传感器检定或校准位置的快速、精准调节。将速度传感器精准插入磁性支架，与振动发生器相互配合实现对速度传感器灵敏度的计量(检定或校准，尤其是用于校准)，从而提高速度传感器检定或校准(尤其是校准)的效率及保证检测数据的准确；将振动位移传感器移动至预设位置，与振动发生器相互配合实现对振动位移传感器灵敏度的计量(尤其是校准)，从而提高振动位移传感器检定或校准(尤其是校准)的效率及保证检测数据的准确。

第四方面，本申请实施例提供了一种基于第三方面提供的双功能计量装置的计量方法，计量方法是对速度传感器进行的计量方法，其包括以下步骤：

S1、使电动夹具夹紧速度传感器，移动水平导轨在垂直导轨的长度方向上的位置和/或移动角度控制电机在水平导轨的长度方向上的位置，直至使速度传感器保持被夹紧的角度插入磁性支架的安置孔内，使电动夹具松开速度传感器；使振动发生器工作，速度传感器输出一个电压值；

S2、使电动夹具夹紧速度传感器，并由安置孔内取出，使角度控制电机驱动电动夹具及速度传感器绕速度传感器自身灵敏轴旋转一定角度，再使速度传感器保持被夹紧的角度插入磁性支架的安置孔内，使电动夹具松开速度传感器；使振动发生器工作，速度传感器输出一个电压值；

S3、重复步骤S2，直至速度传感器绕自身灵敏轴旋转360°。

在上述实现过程中，通过双功能计量装置的传动部分能够将角度控制电机、电动夹具及待测的速度传感器移动至预设区域内的任意位置，从而实现速度传感器快速、精准调节至计量位置，即速度传感器保持被夹紧的角度插入磁性支架的安置孔内，而且通过角度控制电机还能够将电动夹具及速度传感器绕速度传感器自身灵敏轴旋转一定角度，通过不同角度的速度传感器与振动发生器相互配合就实现对速度传感器灵敏度的准确计量。

在一种可能的实现方式中，根据速度传感器输出的最大电压值计算速度传感器的最大横向灵敏度值和最大横向灵敏度比。

在上述实现过程中，实现速度传感器的最大横向灵敏度的准确计量，尤其是实现速度传感器的最大横向灵敏度的准确校准。

第五方面，本申请实施例提供了一种基于第三方面提供的双功能计量装置的计量方法，计量方法是对振动位移传感器进行的计量方法，其包括以下步骤：

使电动夹具夹紧振动位移传感器，移动水平导轨在垂直导轨的长度方向上的位置和/或移动角度控制电机在水平导轨的长度方向上的位置，直至使振动位移传感器的探头位于振动发生器上方，且振动发生器位于振动位移传感器的输出电压值为零的位置；

使振动发生器工作，振动台产生位移值，振动位移传感器输出电压值。

在上述实现过程中，通过双功能计量装置的传动部分能够将角度控制电机、电动夹具及待测的振动位移传感器移动至预设区域内的任意位置，从而实现振动位移传感器快速、精准调节至计量位置，即振动位移传感器的探头位于振动位移传感器的输出电压值为零的位置，再通过振动位移传感器与振动发生器相互配合就实现对振动位移传感器灵敏度的准确计量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的一种振动位移传感器计量装置的结构示意图；

图2为图1中电动滑台的结构示意图；

图3为本申请第二实施例提供的一种双功能计量装置的结构示意图；

图4为图3中角度控制电机及磁性支架部分的结构示意图。

图标：100-振动位移传感器计量装置；110-底座；121-垂直导轨；122-水平导轨；131-垂直运行皮带；132-水平运行皮带；141-垂直滑块；142-水平滑块；151-垂直运行电机；152-水平运行电机；153-联动轴；154-联轴器；160-电动夹具；170-振动发生器；171-振动台；172-台面；200-双功能计量装置；210-角度控制电机；220-磁性支架；221-安置孔；222-连接盘。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例

请参见图1和图2，本实施例提供一种振动位移传感器计量装置100，其包括：底座110、两根垂直导轨121、一根水平导轨122、一个电动夹具160和振动发生器170。其中，两根垂直导轨121均固定于底座110上，且与底座110垂直；水平导轨122可移动地架设于两根垂直导轨121之间，且始终与底座110平行，水平导轨122配置为能够沿垂直导轨121的长度方向移动；电动夹具160可移动地设置于水平导轨122上，电动夹具160配置为能够沿水平导轨122的长度方向移动；振动发生器170位于底座110上，且位于电动夹具160下方。如无特别说明，本申请中的“水平”、“垂直”是以底座110所在平面为基准面。

根据《振动位移传感器检定规程》(JJG644－2003)，检定包括静态检定和动态检定，本申请实施例的振动位移传感器计量装置100主要用于非接触式振动位移传感器的动态检定，比如FYC401D系列非接触式电涡流位移传感器的动态检定，这类振动位移传感器通常包括能够产生电涡流的探头(非活动部分)和用于传输出电涡流的传输线(活动部分)。

通常情况下，底座110固定于防振检定台上，以便于设置其他部件，还能避免振动发生器170工作引起其他部件振动。电动夹具160是能够电动控制夹爪活动从而夹紧和松开振动位移传感器的非活动部分的机械部件，电动夹具160的夹爪形状以能够夹紧且不破坏振动位移传感器为准，比如，电动夹具160的型号可以为EFG－20(沃野)。振动发生器170(即标准振动台)为电磁振动发生器170，包括设置于底座110上且保持相对固定的台体，以及台体上连接的振动台171，振动台171的台面172为金属圆盘，台体通过电磁激励控制装置，推动振动台171做垂直方向的增幅、减幅振动，本实施例中，振动发生器170可以选自型号为B&K4808的振动发生器170。根据《振动位移传感器检定规程》(JJG644－2003)，振动发生器170的加速度波形失真度≤5％，横向振动比≤10％；加速度幅值稳定度≤0.5％，信噪比≥60dB；台面172漏磁≤3mT。振动位移传感器计量装置100一般还包括标准加速度计套组；交流数字电压表，其测量不确定度为0.2％；数字频率计，其测量不确定度为0.05％，以实现传感器的动态检定。

为了实现电动夹具160及其夹持的振动位移传感器在垂直方向和水平方向的移动和定位，本申请实施例的振动位移传感器计量装置100还包括两组垂直运行皮带131、一组水平运行皮带132、两个垂直滑块141、一个水平滑块142。每根垂直导轨121上绕设有一组沿其长度方向的垂直运行皮带131，每根垂直导轨121上还设置有可移动的垂直滑块141，每根垂直导轨121上的垂直滑块141固定于垂直运行皮带131上并随垂直运行皮带131移动，水平导轨122的两端分别固定于两个垂直滑块141上，从而实现水平导轨122及电动夹具160的垂直方向移动。水平导轨122上绕设有一组沿其长度方向的水平运行皮带132，水平滑块142可移动地设置于水平导轨122上，水平滑块142固定于水平运行皮带132上并随水平运行皮带132移动，电动夹具160固定于水平滑块142上，从而实现电动夹具160的水平方向移动。本实施例中，垂直导轨121和水平导轨122均为导轨结构，即具有沿长度方向的凹槽，垂直运行皮带131和水平运行皮带132均为闭环结构，可循环往返运动。垂直运行皮带131绕设于垂直导轨121上，且部分位于垂直导轨121的凹槽内，垂直滑块141卡设于垂直导轨121的凹槽开口处，且固定于凹槽内的垂直运行皮带131上的某一位置，垂直运行皮带131运行，从而带动垂直滑块141移动至规定的位置；水平运行皮带132和水平滑块142具有上述相同的，水平运行皮带132运行，从而带动水平滑块142运行至规定的位置。

为了实现电动夹具160及其夹持的振动位移传感器自动移动和精准定位，本申请实施例的垂直导轨121上安装有驱动水平导轨122移动的垂直运行电机151，具体可以是垂直运行电机151驱动垂直运行皮带131运行，从而带动垂直滑块141及其连接的水平导轨122移动；水平导轨122上安装有驱动电动夹具160移动的水平运行电机152，具体可以是水平运行电机152驱动水平运行皮带132运行，从而带动水平滑块142及其连接的电动夹具160移动。本实施例中，其中一根垂直导轨121的顶端设置有垂直运行电机151，另一根垂直导轨121的顶端设置有联轴器154，垂直运行电机151与联轴器154通过联动轴153联动，两根垂直导轨121上的垂直运行皮带131分别通过垂直运行电机151和联轴器154保持同步运行，从而保证两块垂直滑块141同步移动。因此，本实施例中的滑块(垂直滑块141、水平滑块142)、电机(垂直运行电机151、水平运行电机152)、导轨(垂直导轨121、水平导轨122)组成电动滑台，实现自动、精准调节电动夹具160水平方向和垂直方向的位置。

本实施例还提供一种基于上述的振动位移传感器计量装置100的计量方法，在计量(检定或校准)过程中，电动夹具160夹持振动位移传感器，通过上位机或控制器控制电动滑台使电动夹具160进行垂直方向和水平方向运动，根据振动位移传感器的规格对应的预设参数运行至设定位置，配合标准振动台的工作，完成振动位移传感器的动态参考灵敏度检定。本实施例的计量方法具体包括以下步骤：

S1、通过电动夹具160夹紧振动位移传感器，移动水平导轨122在垂直导轨121的长度方向上的位置和/或移动电动夹具160在水平导轨122的长度方向上的位置，实现移动的具体方法为：垂直运行电机151通过联动轴153联动联轴器154带动两根垂直导轨121上的垂直运行皮带131同步运行，通过滑块带动水平导轨122保持水平状态移动，水平运行电机152带动水平运行皮带132运行，通过水平滑块142带动电动夹具160及其夹持的振动位移传感器移动，从而完成振动位移传感器在竖直方向和水平方向的位置调整，直至使振动位移传感器的探头位于振动台171台面172(金属圆盘)垂直方向上，且位于振动位移传感器的输出电压值为零的位置，比如振动位移传感器的探头与振动发生器170的振动台171台面172之间的间隙为(1.2±0.2)mm(间隙为1.2mm，偏差0.2mm)的位置。本实施例通过电动滑台能够确保振动位移传感器的探头(非活动部分)与振动发生器170的台体(振动台171之外的部分)不产生相对运动，从而为振动位移传感器的动态参考灵敏度的精确检定创造条件。

S2、使振动发生器170工作，根据《振动位移传感器检定规程》(JJG644－2003)要求，一般用标准加速度计监控振动台171，在被检传感器的动态范围内，选取某一实用的频率值(如40Hz)和某一指定的位移值(如0.1mm、0.2mm)作为振动台171的工作参考点进行检定，振动台171台面172(金属圆盘)产生位移值，振动位移传感器会输出一个正比于位移值的电压值。

S3、根据振动位移传感器输出的电压值对应的振动值与振动台171的位移值计算振动位移传感器的动态参考灵敏度，动态参考灵敏度计算公式为S_d＝U/D，式中，S_d为振动位移传感器的动态参考灵敏度；U为振动位移传感器输出的振动值；D为振动台171的位移值。

第二实施例

请参见图3和图4，本实施例提供一种双功能计量装置200，其用于振动位移传感器及速度传感器的计量，其包括：底座110、两根垂直导轨121、一根水平导轨122、角度控制电机210、电动夹具160、振动发生器170和磁性支架220。其中，两根垂直导轨121均固定于底座110上，且与底座110垂直；每根垂直导轨121上绕设有一组沿其长度方向的垂直运行皮带131，每根垂直导轨121上还设置有可移动的垂直滑块141，每根垂直导轨121上的垂直滑块141固定于垂直运行皮带131上并随垂直运行皮带131移动，水平导轨122的两端分别固定于两个垂直滑块141上，且与底座110平行，能够沿垂直导轨121的长度方向移动；水平导轨122上绕设有一组沿其长度方向的水平运行皮带132，水平滑块142可移动地设置于水平导轨122上，水平滑块142固定于水平运行皮带132上并随水平运行皮带132移动，角度控制电机210固定于水平滑块142上，能够沿水平导轨122的长度方向移动；电动夹具160安装于角度控制电机210的传动轴，角度控制电机210能够驱动电动夹具160旋转；振动发生器170位于底座110上，且位于电动夹具160下方；磁性支架220垂直设置于振动发生器170的振动台171上且可拆卸，磁性支架220上设有供速度传感器相对磁性支架220垂直插入的安置孔221。

本实施例的双功能计量装置200可以是第一实施例中的振动位移传感器计量装置100改造得到，因此，本实施例中的底座110、垂直导轨121、水平导轨122、电动夹具160、振动发生器170与第一实施例中的相同，在此不再赘述，在上述部件的基础上，增加了角度控制电机210和磁性支架220。由于本实施例的双功能计量装置200中的磁性支架220为可拆装结构，因此在使用双功能计量装置200进行速度传感器的计量时，磁性支架220可以垂直固定安装于振动发生器170上，角度控制电机210工作；在使用双功能计量装置200(作为振动位移传感器计量装置100)进行振动位移传感器的计量时，则需要拆除磁性支架220，角度控制电机210不工作。

本实施例中，角度控制电机210是用于驱动速度传感器绕自身灵敏轴旋转一定角度，因此角度控制电机210的传动轴与电动夹具160的中心轴，速度传感器自身灵敏轴需要在一条直线上，本实施例中，角度控制电机210的传动轴、速度传感器自身灵敏轴与底座110平行，角度控制电机210通过控制器自动控制角度，电动夹具160安装在角度控制电机210传动轴上；振动发生器170的振动台171台面172为金属圆盘，磁性支架220固定于连接盘222上，该连接盘222再与振动台171的金属圆盘通过连接部件叠合固定在一起。

根据《磁电式速度传感器检定规程》(JJG134－2003)，磁电式速度传感器的检定包括参考速度灵敏度、频率响应、幅值线性度、横向灵敏度和动态范围等方面，本申请实施例的双功能计量装置200主要用于磁电式速度传感器的横向灵敏度检定。

本实施例还提供一种基于上述的双功能计量装置200对速度传感器进行的计量方法，在横向灵敏度检定或校准过程，选取某一具有实际使用意义的频率值和速度值作为振动发生器170的工作参考点进行正弦激振，同时绕速度传感器自身灵敏轴旋转360°，在需要自动调整角度时，电动夹具160夹持速度传感器水平方向移动，使速度传感器脱离磁性支架220后通过角度控制电机210完成既定角度调整后，再送至磁性支架220进行正弦激振，寻找速度传感器输出的最大电压值，并计算出传感器的最大横向灵敏度值。本实施例的计量方法包括以下步骤：

S1、通过电动夹具160夹紧速度传感器，移动水平导轨122在垂直导轨121的长度方向上的位置和/或移动角度控制电机210在水平导轨122的长度方向上的位置，直至使速度传感器保持被夹紧的角度插入磁性支架220的安置孔221内，电动夹具160松开速度传感器，电动夹具160返回原始位置；使振动发生器170以具有实际使用意义的频率值和速度值工作进行正弦激振，速度传感器输出电压值；

S2、电测元件检测记录检测数据后，电动夹具160移动至速度传感器，通过电动夹具160夹紧速度传感器，并由安置孔221内取出，通过角度控制电机210将电动夹具160及速度传感器绕转动轴旋转一定角度，再使速度传感器保持被夹紧的角度插入磁性支架220的安置孔221内，电动夹具160松开速度传感器；使振动发生器170以具有实际使用意义的频率值和速度值工作进行正弦激振，速度传感器输出电压值；

S3、重复步骤S2，直至速度传感器绕自身灵敏轴旋转360°。

S4、上位机通过分析每次的检测数据，寻找速度传感器输出的最大电压值，根据速度传感器输出的最大电压值计算速度传感器的最大横向灵敏度值和最大横向灵敏度比，最大横向灵敏度值的计算公式为S_Tmax＝E_max/v，最大横向灵敏度比的计算公式为TSR＝S_Tmax/S_z，式中，S_Tmax为速度传感器的最大横向灵敏度值；E_max为速度传感器输出的最大电压值；v为振动速度值；TSR为速度传感器最大横向灵敏度比；S_z为速度传感器轴向参考速度灵敏度。

根据《振动位移传感器检定规程》(JJG644－2003)，本申请实施例的双功能计量装置200还可以用于非接触式振动位移传感器的动态检定。本实施例还提供一种基于上述的双功能计量装置200对振动位移传感器进行的计量方法，其包括以下步骤：

S1、拆除磁性支架220，通过电动夹具160夹紧振动位移传感器，移动水平导轨122在垂直导轨121的长度方向上的位置和/或移动角度控制电机210在水平导轨122的长度方向上的位置，直至使振动位移传感器的探头位于振动台171台面172(金属圆盘)垂直方向上，且与振动发生器170的振动台171台面172之间的间隙为(1.2±0.2)mm。

S2、使振动发生器170工作，振动台171台面172(金属圆盘)产生位移值，根据电涡流效应，振动位移传感器会输出一个正比于位移值的电压值。

S3、根据振动位移传感器输出的电压值对应的振动值与振动台171的位移值计算振动位移传感器的动态参考灵敏度。

综上所述，本申请实施例的振动位移传感器检定装置能够实现振动位移传感器检定或校准位置的快速、精准调节，提高振动位移传感器检定或校准的效率及保证检测数据的准确；本申请实施例的双功能计量装置实现速度传感器角度自动调整及放置，提高速度传感器横向灵敏度检定或校准的效率及保证检测数据的准确，还能够实现振动位移传感器检定或校准位置的快速、精准调节，提高振动位移传感器检定或校准的效率及保证检测数据的准确。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种振动位移传感器计量装置，其特征在于，其包括：

底座；

两根垂直导轨，所述两根垂直导轨均固定于所述底座上，且与所述底座垂直；

水平导轨，所述水平导轨架设于所述两根垂直导轨之间，且始终与所述底座平行，所述水平导轨配置为能够沿所述垂直导轨的长度方向移动；

电动夹具，所述电动夹具设置于所述水平导轨上，所述电动夹具配置为能够沿所述水平导轨的长度方向移动；

振动发生器，所述振动发生器位于所述底座上，且位于所述电动夹具下方。

2.根据权利要求1所述的振动位移传感器计量装置，其特征在于，还包括：

两个垂直滑块，两个所述垂直滑块分别可移动地设置于两根所述垂直导轨上，所述水平导轨的两端分别固定于两个所述垂直滑块上；

一个水平滑块，所述水平滑块可移动地设置于所述水平导轨上，所述电动夹具固定于所述水平滑块上。

3.根据权利要求2所述的振动位移传感器计量装置，其特征在于，每根所述垂直导轨上绕设有一组沿其长度方向运行的垂直运行皮带，每个所述垂直滑块固定于对应所述垂直运行皮带上并随所述垂直运行皮带移动；所述水平导轨上绕设有一组沿其长度方向运行的水平运行皮带，所述水平滑块固定于所述水平运行皮带上并随所述水平运行皮带移动。

4.根据权利要求1或3所述的振动位移传感器计量装置，其特征在于，所述垂直导轨上安装有驱动所述水平导轨移动的垂直运行电机；所述水平导轨上安装有驱动所述电动夹具移动的水平运行电机。

5.根据权利要求4所述的振动位移传感器计量装置，其特征在于，其中一根所述垂直导轨的顶端设置有所述垂直运行电机，另一根所述垂直导轨的顶端设置有联轴器，所述垂直运行电机与所述联轴器通过联动轴联动。

6.一种基于如权利要求1所述的振动位移传感器计量装置的计量方法，其特征在于，其包括以下步骤：

使所述电动夹具夹紧振动位移传感器，移动所述水平导轨在所述垂直导轨的长度方向上的位置和/或移动所述电动夹具在所述水平导轨的长度方向上的位置，直至使所述振动位移传感器的探头位于所述振动发生器上方，且所述振动发生器位于振动位移传感器的输出电压值为零的位置；

使所述振动发生器工作，振动台产生位移值，所述振动位移传感器输出电压值。

7.根据权利要求6所述的计量方法，其特征在于，根据所述振动位移传感器输出的电压值与所述振动台的位移值计算所述振动位移传感器的动态参考灵敏度。

8.一种双功能计量装置，其特征在于，其用于振动位移传感器及速度传感器的计量，其包括：

底座；

两根垂直导轨，所述两根垂直导轨均固定于所述底座上，且与所述底座垂直；

水平导轨，所述水平导轨架设于所述两根垂直导轨之间，且始终与所述底座平行，所述水平导轨配置为能够沿所述垂直导轨的长度方向移动；

角度控制电机，所述角度控制电机设置于所述水平导轨上，所述角度控制电机配置为能够沿所述水平导轨的长度方向移动；

电动夹具，所述电动夹具安装于所述角度控制电机的传动轴，所述角度控制电机能够驱动所述电动夹具旋转；

振动发生器，所述振动发生器位于所述底座上，且位于所述电动夹具下方；

磁性支架，所述磁性支架垂直设置于所述振动发生器的振动台上且可拆卸，所述磁性支架上设有供速度传感器垂直插入的安置孔。

9.一种基于如权利要求8所述的双功能计量装置的计量方法，其特征在于，所述计量方法是对速度传感器进行的计量方法，其包括以下步骤：

S1、使所述电动夹具夹紧速度传感器，移动所述水平导轨在所述垂直导轨的长度方向上的位置和/或移动所述角度控制电机在所述水平导轨的长度方向上的位置，直至使所述速度传感器保持被夹紧的角度插入所述磁性支架的所述安置孔内，使所述电动夹具松开所述速度传感器；使所述振动发生器工作，所述速度传感器输出一个电压值；

S2、使电动夹具夹紧所述速度传感器，并由所述安置孔内取出，使所述角度控制电机驱动所述电动夹具及所述速度传感器绕所述速度传感器自身灵敏轴旋转一定角度，再使所述速度传感器保持被夹紧的角度插入所述磁性支架的所述安置孔内，使所述电动夹具松开所述速度传感器；使所述振动发生器工作，所述速度传感器输出一个电压值；

S3、重复步骤S2，直至所述速度传感器绕自身灵敏轴旋转360°。

10.根据权利要求9所述的计量方法，其特征在于，根据所述速度传感器输出的最大电压值计算所述速度传感器的最大横向灵敏度值和最大横向灵敏度比。

11.一种基于如权利要求8所述的双功能计量装置的计量方法，其特征在于，所述计量方法是对振动位移传感器进行的计量方法，其包括以下步骤：

使所述电动夹具夹紧振动位移传感器，移动所述水平导轨在所述垂直导轨的长度方向上的位置和/或移动所述角度控制电机在所述水平导轨的长度方向上的位置，直至使所述振动位移传感器的探头位于所述振动发生器上方，且所述振动发生器位于振动位移传感器的输出电压值为零的位置；

使所述振动发生器工作，所述振动台产生位移值，所述振动位移传感器输出电压值。

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