CN115824080A - 一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置及方法,包括:台架,台架上设置有电机和变频器,电机的输出轴上同轴固定有待标定篦齿,变频器用于调节电机的转速;位移校准组合装置,包括有固定在台架上的X方向导轨、固定在X方向导轨的滑块上的Z方向导轨和固定在Z方向导轨的滑块上的精确位移调节机构;反射式光纤位移传感器,设置在精确位移调节机构的移动端上,反射式光纤位移传感器的探头沿X向设置;具有以下有点:被标定曲面由电机驱动旋转,所得到的标定曲线考虑了旋转被标定曲面对传感器的影响,无需进行二次修正;被标定曲面旋转速度可调节,可实现被标定曲面在不同转速下的多次连续标定,提高了标定效率。
Description
技术领域
本发明涉及传感器标定仪器技术领域,具体而言,涉及一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置及方法。
背景技术
航空发动机、燃气轮机等旋转机械结构复杂,包含众多高速旋转的转动部件和形状多样的静止部件。由于其高压、高温的工作状态,转动部件同时承受离心载荷和热载荷,在工作过程中出现转子径向尺寸增长的现象,导致转-静配合间隙会发生难以预估的变化,对旋转机械的运行效率和运行安全造成很大影响。因此,旋转曲面径向形变的动态实时测量对于旋转机械的设计研发具有重要意义。
反射式光纤位移传感器以其体积小、精度高、抗干扰强、寿命长等优点广泛用于非接触式位移测量。传感器以连续光源作为测量载体,光纤作为传播介质,光强作为测量信号,其工作原理在于利用接收光纤的接收光量与被测物体距离之间的关系来感知被测物体的位移。传感器接收的反射光量易受被测物表面特性影响,如材料、形状、粗糙度等,因此反射式光纤位移传感器在使用之前必须经过严格的标定。
旋转盘、旋转轴、旋转篦齿、旋转鼓筒、旋转锥壁等转动部件是航空发动机、燃气轮机中典型的旋转曲面,其工作模式具备连续旋转的特点。位移传感器静态标定平台无法考虑被测面旋转对接收光量的影响,如果将静态标定曲线应用在旋转曲面径向位移测试中可能会引入无法估量的误差,降低测量结果的可靠性。而现有的位移传感器动态标定平台往往专门为某一种测试场景设计,如压缩机械或透平机械的叶片叶顶间隙测试,被测物的离散式旋转无法模拟连续旋转曲面对反射光量的影响规律,亦不能作为通用平台用于反射式光纤位移传感器的旋转标定。
为此提出一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,以解决上述提出的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,以解决或改善上述技术问题中的至少之一。
有鉴于此,本发明的第一方面在于提供一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置。
本发明的第二方面在于提供一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定方法。
本发明的第一方面提供了一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,包括:台架,所述台架上设置有电机和变频器,且所述电机的输出轴为Z向,所述电机的输出轴上同轴固定有待标定篦齿,所述变频器用于调节所述电机的转速;位移校准组合装置,包括有固定在所述台架上的X方向导轨、固定在所述X方向导轨的滑块上的Z方向导轨和固定在Z方向导轨的滑块上的精确位移调节机构;反射式光纤位移传感器,设置在所述精确位移调节机构的移动端上,所述反射式光纤位移传感器的探头沿X向设置,且指向所述电机的输出轴轴线。
本发明提供的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,通过控制器调节电机的转速,然后将需要检测的待标定篦齿同轴的安装在电机的输出端,待标定篦齿即可在不同的转速下然后被反射式光纤位移传感器的探头检测,所得到的标定曲线充分考虑了旋转被标定曲面对传感器的影响,无需进行二次修正;
同时也能够对不同尺寸和形状的轴对称工件的检测,标定装置的结构简单,使用维护简单,可兼容不同半径、不同高度的待测标定物,适用范围广;
在待标定篦齿转动测定时,通过控制器调节电机的转速,使得被标定曲面旋转速度可调节,可实现被标定曲面在不同转速下的多次连续标定,大大提高了标定效率。
另外,根据本发明的实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征:
上述任一技术方案中,所述位移校准组合装置还包括:传感器支撑架,设置在所述X方向导轨滑块与所述Z方向导轨的连接处,用于所述Z方向导轨的固定;传感器固定块,安装在所述移动端和所述反射式光纤位移传感器的连接处,以使所述移动端能够带动所述反射式光纤位移传感器的探头沿X方向移动;Z方向导轨锁紧把手,设置在所述Z方向导轨的滑块上,用于控制所述Z方向导轨滑块的固定或移动。
在该技术方案中,通过设置传感器支撑架,负责X方向导轨滑块与Z方向导轨的连接,一方面方便打孔装配,另一方面能够根据实际的装配和检测点位需求进行更改调节,以便反射式光纤位移传感器的探头更加准确的对准待标定篦齿;
通过设置传感器固定块,负责将反射式光纤位移传感器探头装配在Z方向导轨的滑块上,采用传感器固定块先行与Z方向导轨的滑块,可避免Z方向导轨的滑块的安装孔位对探头的测量影响,提高了探头安装的可调节性;
增设Z方向导轨锁紧把手,可增强Z方向导轨的滑块在位置调节后的固定稳定性,避免在探头测量中发生移动增大测量结果的误差。
上述任一技术方案中,所述X方向导轨的丝杠端部安装有X方向导轨旋钮;和/或所述Z方向导轨的丝杠端部安装有Z方向导轨旋钮。
在该技术方案中,分别对X方向导轨的丝杠端部增设X方向导轨旋钮,以及对Z方向导轨的丝杠端部增设Z方向导轨旋钮,可方便人手直接调节,可在测量中和测量前进行多次调节,提供可操作性的空间。
上述任一技术方案中,所述台架上开设有供所述电机穿过的通孔,所述电机通过加高座固定在所述台架上,且所述加高座罩设在所述通孔上;其中,所述电机与所述加高座之间采用螺栓固定,且所述螺栓的轴线与所述电机的输出轴轴线平行。
在该技术方案中,对于电机的安装采用在台架上开设通孔,使得电机能够纵向贯穿地设置在台架上,以便电机的输出轴进行纵向的Z轴设置,并采用加高座与电机的外壳的顶部固定装配,然后将加高座罩设在台架的通孔上,可避免电机散发的热量直接接触到待标定篦齿或者探头,降低了长时间检测中温度的影响,提高了测量的准确;
将螺栓的轴线与所述电机的输出轴轴线平行,可使得固定装配的作用力,使得电机的装配施力不会与电机的输出轴产生偏角,使得电机在对内部的输出轴转动安装的施力时也不会与输出轴的轴线发生偏角,进一步地保证了输出轴在带动待标定篦齿转动时不会发生偏心运动,以使反射式光纤位移传感器对待标定篦齿的测量更加准确。
上述任一技术方案中,所述待标定篦齿通过内部设置减径套套设在所述电机的输出轴上,所述待标定篦齿内部套设有衬套,所述电机的输出轴端部螺接有锁紧螺母,所述锁紧螺母通过垫片压制所述衬套,以使所述待标定篦齿固定在所述减径套上;其中,所述减径套外壁底部设置有延伸边,所述待标定篦齿的底部与所述延伸边相抵接,所述垫片为金属环形片体。
在该技术方案中,通过减径套在待标定篦齿和电机输出轴时间设置,可在待标定篦齿和电机输出轴之间无法装配时,进行套设固定,且采用套设的方式没有采用键连接,一方面直接的套设安装更加简单方便,另一方面能够避免由于键连接而产生的的作用力不均产生的偏心施力,使得被检测的物体转动更加准确的绕轴线,增加测量精度;
采用锁紧螺母配合垫片压制衬套的方式,使得待标定篦齿牢固的固定在减径套上并进一步固定在电机输出轴上,采用静摩擦力的方式抵制电机输出轴与减径套、衬套和待标定篦齿之间发生相对转动;
垫片为金属环形片体,具体地为不锈钢材质,避免过多的变形保证对衬套的压制作用。
上述任一技术方案中,所述衬套的内壁和外壁分别同轴设置有环体,位于外壁的所述环体水平搭接在所述待标定篦齿的上表面,且采用螺栓纵向插接固定,位于内壁的所述环体设置在所述垫片和所述待标定篦齿之间。
在该技术方案中,通过在衬套的内壁和外壁分别同轴设置有环体,使得衬套的纵向剖切的单侧形状为Z字形,且中部与上下两边相垂直;
位于外壁的环体水平搭接在待标定篦齿的上表面,且采用螺栓纵向插接固定,在具有贴合的静摩擦作用力的同时采用纵向打孔螺接螺栓的方式,进一步增大了固定的稳定,避免出现相对滑动的发生;
位于内壁的环体设置在垫片和待标定篦齿之间,以便锁紧螺母纵向依次通过垫片、衬套、待标定篦齿和减径套最终完成锁紧固定,且衬套的中部外壁与待标定篦齿相贴合,保证了最终的固定牢固以及在转动中的稳定。
上述任一技术方案中,位于内壁的所述环体的内壁和所述待标定篦齿的内壁分别与所述减径套的外壁之间采用间隙配合;和/或所述衬套和所述待标定篦齿采用热套工艺进行过盈配合安装。
在该技术方案中,采用间隙配合的装配方式可方便减径套与待标定篦齿的快速装配和拆卸,以便对不同的测量对象进行快速装配和测量,安装配合后需要检测并调整待标定篦齿与电机输出轴之间的同轴度,圆跳动小于5μm;
采用热套工艺进行过盈配合安装可使得待标定篦齿内壁与衬套的外壁紧紧贴合在一起,保证了二者之间的套接牢固。
上述任一技术方案中,所述减径套开设有锥形孔,以及所述电机的输出轴上开设有与所述锥形孔相适配的锥形面;其中,所述锥形面的上沿与其轴线的距离小于所述锥形面的下沿与其轴线的距离。
在该技术方案中,由于电机的输出轴采用纵向设置,将输出轴上开设有与锥形孔相适配的锥形面,可使得减径套在外部作用力和自身重力的作用下与电机的输出轴紧紧套接固定在一起,避免二者之间的相对转动;
锥形面的上沿与其轴线的距离小于锥形面的下沿与其轴线的距离,可使得减径套由上至下的套设更加容易,且锥形面的上沿与其轴线的距离大于电机输出轴用于与锁紧螺母相螺接的螺纹的最外端与输出轴的距离。
本发明的第二方面提供了一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定方法,通过第一方面中任一技术方案所述的装置实施,包括如下步骤:S1,调节X方向导轨,根据待标定篦齿的厚度确定传感器固定块上反射式光纤位移传感器探头的高度,锁紧X方向导轨;S2,调节Z方向导轨,根据待标定篦齿的半径确定所述探头与待标定篦齿的表面的距离,锁紧Z方向导轨;S3,确定零点位置,将所述探头抵在待标定篦齿的表面,记录零点位置的反射式光纤位移传感器的输出信号;S4,确定旋转标定起始点,调节精确位移调节机构,使所述反射式光纤位移传感器探头远离待标定篦齿的表面,然后停止记录旋转标定起始点位置;S5,将待标定篦齿安装在电机的输出轴上,然后启动电机,通过变频器调节转速,待转速稳定后记录旋转标定起始点的反射式光纤位移传感器输出信号;S6,调节精确位移调节机构,使所述反射式光纤位移传感器探头进一步远离待标定篦齿的表面,记录所述反射式光纤位移传感器探头的移动位置和反射式光纤位移传感器输出信号,重复操作直至到达反射式光纤位移传感器的量程上限;S7,依次连接所有标定点得到旋转标定曲线。
根据本发明的技术方案提供的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定方法,由于其中包含了可以实现如上述任一技术方案的方法步骤,因而本发明第二方面提供的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定方法具有一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置的全部技术效果,在此不再赘述。
上述任一技术方案中,步骤S中所述变频器调节所述电机的转速范围为0转/分-500转/分。
在该技术方案中,将电机的转速设置在一定的范围区间内,根据被标定物实际转速选取,可避免电机的高速转动发生打滑。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果:
被标定曲面由电机驱动旋转,所得到的标定曲线充分考虑了旋转被标定曲面对传感器的影响,无需进行二次修正,可直接用于旋转盘、旋转轴、旋转篦齿、旋转鼓筒、旋转锥壁等旋转曲面径向形变的动态实时测量;
被标定曲面旋转速度可调节,可实现被标定曲面在不同转速下的多次连续标定,大大提高了标定效率;
标定装置的结构简单,使用维护简单,可兼容不同半径、不同高度的待测标定物,适用范围广。
根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过根据本发明的实施例的实践了解到。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制。
图1为本发明的装配了待标定旋转篦齿的反射式光纤位移传感器旋转动态标定装置侧视图;
图2为本发明的装配待了标定旋转盘的反射式光纤位移传感器旋转动态标定装置侧视图;
图3为本发明的装配了标定旋转盘的反射式光纤位移传感器旋转动态标定装置俯视图。
其中,图1-3中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1脚轮、2台架、3电机、4加高座、5待标定篦齿、6减径套、7锁紧螺母、8垫片、9Z方向导轨旋钮、10Z方向导轨、11传感器固定块、12精确位移调节机构、13Z方向导轨锁紧把手、14反射式光纤位移传感器、15传感器支撑架、16X方向导轨、17X方向导轨旋钮、18变频器、19待测标定物、20大垫片。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
请参阅图1-3,本发明提出一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,包括:反射式光纤位移传感器14、位移校准组合装置、带有旋转曲面的待测标定物19、台架2;
反射式光纤位移传感器14:反射式光纤位移传感器14的探头通过传感器固定块11与精确位移调节机构12相连,利用精确位移调节机构12可以精确调节反射式光纤位移传感器14的探头与被标定旋转曲面之间的距离;
位移校准组合装置:固定于台架2上,包含X方向导轨16和Z方向导轨10,从而可以调节传感器固定块11的水平方向和竖直方向的位置;传感器固定块11与精确位移调节机构12直接配合,利用精确位移调节机构12可以控制传感器固定块11沿待测标定物19半径方向精确移动,X方向导轨16和Z方向导轨10的设计可以使本装置可以兼容多种尺寸的待测标定物19(待标定篦齿5和待标定盘),其中X方向导轨16,在图1、图2和图3中标注,用于调节反射式光纤位移传感器14的探头与待测标定物19之间的距离,使得本装置可以适应不同半径的待测标定物19,同时Z方向导轨10,在图1和图2中标注,用于调节反射式光纤位移传感器14的探头的固定高度,使得本装置可以适应不同厚度的待测标定物19;
带有旋转曲面的待测标定物19:如旋转篦齿、旋转盘、旋转锥壁等旋转曲面,通过减径套6与电机3配合,由电机3直接驱动待测标定物19旋转,其旋转速度受到变频器18控制,电机3,含变频器18,电机3用于驱动待测标定物19旋转,模拟连续旋转的被测面对反射式光纤位移传感器14接受的反射光量的影响,使得本装置具备旋转动态标定的功能,电机3的外壳通过加高架4安装在台架2上;
台架2:用于支撑电机3、变频器18、位移校准组合装置,使其稳定置于地面,台架2具备足够刚度和稳定性。
进一步地,反射式光纤位移传感器14的轴线方向与待测标定物19旋转轴方向垂直且相交,即反射式光纤位移传感器14的轴线方向与待测标定物19的一条半径方向重合。
进一步地,带有旋转曲面的待测标定物19被由变频器18控制的电机3驱动旋转,旋转速度可以连续调节。
进一步地,位移校准组合装置包含X方向导轨16和Z方向导轨10,具备垂直和水平两个方向的位移调节能力,可以兼容不同半径和不同厚度的待测标定物19,Z方向导轨10上设置有用于调节其滑动安装的滑块的Z方向导轨旋钮9,X方向导轨16上设置有用于调节其滑动安装的滑块的X方向导轨旋钮17。
进一步地,精确位移调节机构12对传感器固定块11的位置可以进行微小准确调节,控制反射式光纤位移传感器14的探头与被标定旋转曲面之间的距离,从而得到标定曲线。
进一步地,Z方向导轨锁紧把手13,当Z方向导轨10上的传感器固定块11滑动至合适位置时,锁紧Z方向导轨锁紧把手13可使传感器固定块11在Z方向导轨10固定。
进一步地,精确位移调节机构12,用于精确调节位移传感器的水平位置,从而改变传感器探头与待测标定物19表面的X方向距离,多次调整后便可形成位移与传感器输出电信号之间的对应关系,得到的动态标定曲线可以直接应用于旋转篦齿间隙测试。
进一步地,传感器固定块11,用于固定反射式光纤位移传感器14,使反射式光纤位移传感器14的探头轴向方向对准待测标定物19半径方向,同时传感器固定块11连接精确位移调节机构12的移动端,调节精确位移调节机构12时,传感器固定块11带动反射式光纤位移传感器14的探头沿X方向精确移动。
进一步地,传感器支撑架15,与X方向导轨16和Z方向导轨10相连,用于支撑传感器固定块11。
进一步地,减径套6,负责电机3的转轴配合面与待测标定物19配合面之间的过渡连接,使得本装置可以具备标定不同待测标定物19的能力,且电机3的转轴端部开设有与锁紧螺母7相配合的螺纹,减径套6与锁紧螺母7共同配合装配待测标定物19。
进一步地,减径套6和锁紧螺母7之间还设置有垫片8或由多个垫片8堆叠组成的大垫片20,通大垫片20包括的垫片8数量根据待测标定物19的形状决定,保证装配的牢固稳定。
进一步地,本装置所测量的待测标定物19,如旋转盘、旋转轴、旋转篦齿、旋转鼓筒、旋转锥壁等,根据待测标定物19配合面形状设计减径套6,从而适配电机3转轴,电机3直接带动待测标定物19旋转。
进一步地,台架2,具备足够的刚度使得本装置得到有效支撑,从而隔绝外界干扰,台架2下方有四个脚轮1和脚轮固定器,方便移动和固定台架2的位置。
进一步地,垫片8的厚度不小于5mm,同时减径套6下沿厚度不低于6mm,且减径套6下沿的厚度大于垫片8;
减径套6内侧锥形孔的锥面母线与轴线夹角Q为2°~5°,以及衬套外壁为锥面设且锥面母线与轴线夹角P为2°~5°,Q与P的开口方向相反,在待标定篦齿5受热内径扩大后,衬套以从上至下的方向插入待标定篦齿5内壁,并在待标定篦齿5冷却之前与减径套6套接,待标定篦齿5内径抱合衬套并压制衬套的内壁上环体相减径套6抱合,保证了装配的稳定牢固,进一步地提高了在待标定篦齿5转动中与电机3的转动轴同轴度;
内壁上环体与减径套6的接触面积为待标定篦齿5内壁与减径套6的接触面积的比值范围为:0.35-0.70,且优选的比值范围为0.50.
工作原理:
(1)固定台架2,锁紧脚轮1,调整脚轮1的脚轮1固定器使台架2上导轨安装平台保持水平,可以用水平仪辅助检验;
(2)安装电机3,保证电机3转轴在竖直方向并与X方向导轨16安装平面垂直,电机3的外壳通过加高架4安装在台架2上;
(3)如图1、图2和图3所示,安装导轨,确保X方向导轨16处于X方向,如图1和图2所示,Z方向导轨10处于Z方向,如图3所示,安装时调节X方向导轨16在Y方向位置,确保传感器固定块11上的反射式光纤位移传感器14的探头安装孔对准待测标定物19半径方向;
(4)调节Z方向导轨10,根据待测标定物19厚度确定传感器固定块11高度,锁紧Z方向导轨10;
(5)调节X方向导轨16轨,根据待测标定物19半径确定传感器固定块11与被标定表面的距离,锁紧X方向导轨16;
(6)确定零点位置,将反射式光纤位移传感器14的探头轻轻抵在待测标定物19表面,锁紧传感器固定块11上的传感器固定旋钮,记录零点位置的传感器输出信号;
(7)确定旋转标定起始点,调节精确位移调节机构12的旋钮,使反射式光纤位移传感器14的探头缓慢远离待测标定物19表面,移动至合适位置后记录旋转标定起始点位置;
(8)启动电机3,调节至合适转速,待转速稳定后记录旋转标定起始点的反射式光纤位移传感器14输出信号;
(9)调节精确位移调节机构12的旋钮,使反射式光纤位移传感器14的探头再次缓慢远离待测标定物19表面,记录反射式光纤位移传感器14的探头移动位置和传感器输出信号;
(10)重复步骤(9)直至到达反射式光纤位移传感器14的量程上限;
(11)依次连接所有标定点得到旋转标定曲线。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,仅是为了便于描述本发明,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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,包括:
台架(2),所述台架(2)上设置有电机(3)和变频器(18),且所述电机(3)的输出轴为Z向,所述电机(3)的输出轴上同轴固定有待标定篦齿(5),所述变频器(18)用于调节所述电机(3)的转速;
位移校准组合装置,包括有固定在所述台架(2)上的X方向导轨(16)、固定在所述X方向导轨(16)的滑块上的Z方向导轨(10)和固定在Z方向导轨(10)的滑块上的精确位移调节机构(12);
反射式光纤位移传感器(14),设置在所述精确位移调节机构(12)的移动端上,所述反射式光纤位移传感器(14)的探头沿X向设置,且指向所述电机(3)的输出轴轴线。
2.根据权利要求1所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,所述位移校准组合装置还包括:
传感器支撑架(15),设置在所述X方向导轨(16)滑块与所述Z方向导轨(10)的连接处,用于所述Z方向导轨(10)的固定;
传感器固定块(11),安装在所述移动端和所述反射式光纤位移传感器(14)的连接处,以使所述移动端能够带动所述反射式光纤位移传感器(14)的探头沿X方向移动;
Z方向导轨锁紧把手(13),设置在所述Z方向导轨(10)的滑块上,用于控制所述Z方向导轨(10)滑块的固定或移动。
3.根据权利要求1所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,所述X方向导轨(16)的丝杠端部安装有X方向导轨旋钮(17);和/或
所述Z方向导轨(10)的丝杠端部安装有Z方向导轨旋钮(9)。
4.根据权利要求1所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,所述台架(2)上开设有供所述电机(3)穿过的通孔,所述电机(3)通过加高座(4)固定在所述台架(2)上,且所述加高座(4)罩设在所述通孔上;
其中,所述电机(3)与所述加高座(4)之间采用螺栓固定,且所述螺栓的轴线与所述电机(3)的输出轴轴线平行。
5.根据权利要求1所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,所述待标定篦齿(5)通过内部设置减径套(6)套设在所述电机(3)的输出轴上,所述待标定篦齿(5)内部套设有衬套,所述电机(3)的输出轴端部螺接有锁紧螺母(7),所述锁紧螺母(7)通过垫片(8)压制所述衬套,以使所述待标定篦齿(5)固定在所述减径套(6)上;
其中,所述减径套(6)外壁底部设置有延伸边,所述待标定篦齿(5)的底部与所述延伸边相抵接,所述垫片(8)为金属环形片体。
6.根据权利要求5所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,所述衬套的内壁和外壁分别同轴设置有环体,位于外壁的所述环体水平搭接在所述待标定篦齿(5)的上表面,且采用螺栓纵向插接固定,位于内壁的所述环体设置在所述垫片(8)和所述待标定篦齿(5)之间。
7.根据权利要求6所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,位于内壁的所述环体的内壁和所述待标定篦齿(5)的内壁分别与所述减径套(6)的外壁之间采用间隙配合;和/或
所述衬套和所述待标定篦齿(5)采用热套工艺进行过盈配合安装。
8.根据权利要求5所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定装置,其特征在于,所述减径套(6)开设有锥形孔,以及所述电机(3)的输出轴上开设有与所述锥形孔相适配的锥形面。
9.一种基于权利要求1-8中任一项所述反射式光纤位移传感器标定装置的标定方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,调节X方向导轨(16),根据待标定篦齿(5)的厚度确定传感器固定块(11)上反射式光纤位移传感器(14)探头的高度,锁紧X方向导轨(16);
S2,调节Z方向导轨(10),根据待标定篦齿(5)的半径确定所述探头与待标定篦齿(5)的表面的距离,锁紧Z方向导轨(10);
S3,确定零点位置,将所述探头抵在待标定篦齿(5)的表面,记录零点位置的反射式光纤位移传感器(14)的输出信号;
S4,确定旋转标定起始点,调节精确位移调节机构(12),使所述反射式光纤位移传感器(14)探头远离待标定篦齿(5)的表面,然后停止记录旋转标定起始点位置;
S5,将待标定篦齿(5)安装在电机(3)的输出轴上,然后启动电机(3),通过变频器(18)调节转速,待转速稳定后记录旋转标定起始点的反射式光纤位移传感器(14)输出信号;
S6,调节精确位移调节机构(12),使所述反射式光纤位移传感器(14)探头进一步远离待标定篦齿(5)的表面,记录所述反射式光纤位移传感器(14)探头的移动位置和反射式光纤位移传感器(14)输出信号,重复操作直至到达反射式光纤位移传感器(14)的量程上限;
S7,依次连接所有标定点得到旋转标定曲线。
10.根据权利要求9所述的一种用于旋转曲面径向形变测量的传感器标定方法,其特征在于,步骤S5中所述变频器(18)调节所述电机(3)的转速范围为0转/分-500转/分。
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