CN205483010U - 电涡流传感器动态标定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电涡流传感器动态标定装置，包括底座、电机、曲柄摇杆机构、丝杠螺母副、测试盘和传感器固定支架；所述丝杠螺母副包括螺母座、螺母、丝杆和周向定位装置，采用螺母转动、丝杠移动的传动方式；所述丝杆通过周向定位装置限制其周向的转动，所述螺母转动时带动丝杆做轴向移动；所述曲柄摇杆机构包括曲柄盘、摇杆盘和连杆；所述曲柄盘由电机驱动旋转；所述连杆的两端分别铰接在曲柄盘和摇杆盘上；所述摇杆盘固定在螺母的一端，带动螺母旋转并使丝杆沿轴向移动；所述测试盘固定在丝杆的另一端。该装置通过丝杠螺母副来获得测试盘与电涡流传感器间的相对位移信号，克服了静态法标定中必须由人工来操作及误差大的弊端。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传感器标定装置，特别是指一种电涡流传感器动态标定装置。
背景技术
在机械工业生产过程及实际工程应用中经常要用到各种位移传感器，通过传感器把物理量转化为电量。电涡流传感器通过端部与被测物体之间的距离变化来测量物体振动的位移或振幅。
电涡流传感器为非接触式传感器，它与被测物体有一定的初始间隙，测量时，只有正确地选取初始间隙，才能保证传感器输出的交流信号工作在线性区，使输出的交流信号不失真。因此，电涡流传感器在出厂前，或使用一段时间后，或者在重要的试验之前，需要进行标定，绘制电涡流传感器的输出特性曲线u＝f(d)，确定传感器的线性工作范围及其灵敏度，便于正确地选取初始间隙。
传统的电涡流传感器标定采用静态法进行人工操作，不仅费时、费力，而且由于人为因素影响，标定误差较大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能省时而精确地对电涡流传感器进行动态标定的电涡流传感器动态标定装置。
为实现上述目的，本实用新型所设计的电涡流传感器动态标定装置，包括底座、电机、曲柄摇杆机构、丝杠螺母副、测试盘和传感器固定支架；所述电机和传感器固定支架固定在底座上；所述丝杠螺母副包括螺母座、螺母、丝杆和周向定位装置，该丝杆螺母副采用螺母转动、丝杠移动的传动方式；所述螺母座固定在底座上，所述螺母和周向定位装置安装在螺母座上，所述螺母轴向定位在螺母座上并可相对于螺母座旋转，所述螺母只能沿其周向转动，不能沿其轴向移动；所述周向定位装置固定在螺母座上；所述丝杆与螺母配套，安装在螺母内，通过周向定位装置限制其周向的转动，所述螺母转动时带动丝杆做轴向移动；所述曲柄摇杆机构包括曲柄盘、摇杆盘和连杆；所述曲柄盘由电机驱动旋转；所述连杆的两端分别铰接在曲柄盘和摇杆盘上，将曲柄盘的旋转运动转化为摇杆盘的摆动；所述摇杆盘固定在螺母的一端，带动螺母旋转并使丝杆沿轴向移动；所述测试盘固定在丝杆的另一端，随丝杆做轴向位移；所述传感器固定支架用于固定被标定的电涡流传感器，其在底座上的位置正对测试盘，并与测试盘之间有一定的间距。
采用上述电涡流传感器动态标定装置对电涡流传感器进行动态标定的过程如下：电机稳定转动，驱动曲柄盘，曲柄盘通过连杆将其旋转运动转化为摇杆盘在一定角度范围内的摆动；再通过丝杠螺母副把摇杆盘的摆动转化为丝杆的轴向移动，从而获得测试盘与电涡流传感器之间的轴向周期位移信号，达到对电涡流传感器进行动态标定的目的。
可选地，所述曲柄盘固定在电机轴上，通过所述电机直接驱动旋转。
可选地，所述曲柄摇杆机构还包括固定在底座上的曲柄盘支座，所述曲柄盘通过轴连接在曲柄盘支座上；所述曲柄盘与所述电机通过设置在二者之间的同步传动机构进行传动，所述电机通过同步传动机构带动曲柄盘与电机同步旋转。所述同步传动机构可采用带传动、链传动、齿轮传动等进行传动。优选地，所述曲柄盘的圆周上设置有齿，所述同步传动机构为设置在所述电机的轴上的齿轮，所述齿轮与曲柄盘上的齿啮合，通过齿轮传动带动曲柄盘使其与电机同步旋转；调整曲柄盘或齿轮的齿数还可起到改变电机与曲柄盘转速比即调整测试盘往复移动频率的作用。
优选地，所述底座上还设置有用于调整传感器固定支架与螺母座之间距离的间距调整部件。进一步地，所述间距调整部件为设置在底座上的导轨，所述传感器固定支架可沿导轨移动。
优选地，所述曲柄盘和/或摇杆盘沿其径向分布有多个螺栓孔，通过选择与连杆铰接的螺栓孔改变对应的曲柄或摇杆的长度。通过选择不同的曲柄或摇杆长度，测试盘可以得到不同的位移幅值，从而可以满足不同传感器标定的需要。
优选地，所述周向定位装置为螺钉，所述丝杆的表面沿轴向设置有凹槽，所述螺钉的上端固定在螺母座上，所述螺钉的下端伸入所述凹槽内。伸入凹槽的螺钉可防止丝杆转动，使丝杆只能在摆动的螺母的作用下沿其轴向移动。
优选地，传感器固定支架通过支架紧固螺栓固定在底座上，所述传感器固定支架上设置有传感器定位孔，所述传感器固定支架的上部设置有传感器紧固螺栓，所述传感器紧固螺栓拧紧后可伸入传感器定位孔中对被标定的电涡流传感器进行固定。
优选地，所述电机为直流电机。直流电机转速稳定、易于调整，与变频电机相比价格更低。
优选地，所述测试盘与丝杆之间的连接为可拆连接。便于根据所要测试的材料对测试盘进行选择和更换。
本实用新型的有益效果是：由电机驱动曲柄摇杆机构，通过丝杠螺母副来获得测试盘与电涡流传感器间的相对位移信号；克服了静态法标定中必须由人工来操作及误差大的弊端。该装置具有结构简单，便于维护，可靠性高等特点。
附图说明
图1为本实用新型所设计的电涡流传感器动态标定装置的结构示意图。
图2为图1中曲柄摇杆机构的侧视结构示意图。
图3为图1中传感器固定支架的侧视结构示意图。
其中：底座1、电机2、曲柄盘支座3、曲柄盘4、连杆5、摇杆盘6、螺母7.1、螺母座7.2、丝杆7.3、周向定位装置7.4、测试盘8、传感器紧固螺栓9、传感器固定支架10、支架紧固螺栓11、传感器定位孔12
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1～3所示，本实用新型所设计的电涡流传感器动态标定装置，包括底座1、电机2、曲柄摇杆机构、丝杠螺母副、测试盘8和传感器固定支架10。
电机2为直流电机，通过螺栓固定在底座1上。
丝杠螺母副包括螺母座7.2、螺母7.1、丝杆7.3和周向定位装置7.4。螺母座7.2由支架紧固螺栓11固定在底座1上，螺母7.1和周向定位装置7.4安装在螺母座7.2上，螺母7.1轴向定位在螺母座7.2上并可相对于螺母座7.2旋转，螺母7.1只能转动，不能沿轴向移动。丝杆7.3安装在螺母7.1内，丝杆7.3的表面沿轴向设置有长直形凹槽。周向定位装置7.4采用螺钉，其上端固定在螺母座7.2上，其下端伸入丝杆7.3的凹槽内，使使丝杆7.3不能沿其周向转动，而只能沿其轴向移动。
曲柄摇杆机构包括曲柄盘4、摇杆盘6、连杆5和曲柄盘支座3。连杆5的两端分别铰接在曲柄盘4和摇杆盘6上，将曲柄盘4的旋转运动转化为摇杆盘6的摆动。摇杆盘6固定在螺母7.1的一端，带动螺母7.1旋转并使丝杆7.3沿轴向移动。测试盘8通过螺钉固定在丝杆7.3的另一端，随丝杆7.3做轴向位移。曲柄盘4通过轴连接在曲柄盘支座3上，曲柄盘4的圆周上设置有齿，通过设置在电机2的轴上的齿轮与电机2进行同步转动。曲柄盘4沿其径向分布有多个螺栓孔，通过选择与连杆5铰接的螺栓孔改变曲柄的长度，可以改变测试盘8输出的轴向位移幅值，从而满足不同传感器标定的需要。
传感器固定支架10用于固定被标定的电涡流传感器，其在底座1上的位置正对测试盘8，并与测试盘8之间有一定的间距。传感器固定支架10通过支架紧固螺栓11固定在底座1上，传感器固定支架10中上部设置有传感器定位孔12，传感器定位孔12的上部设置有传感器紧固螺栓9，传感器紧固螺栓9拧紧后可伸入传感器定位孔12中对被标定的电涡流传感器进行固定。
底座1上设置有两条导轨，丝杠螺母副和传感器固定支架10可沿其中一条导轨移动，电机2和曲柄盘支座3可沿另外一条导轨移动，以调整传感器固定支架10与丝杆7.2上的测试盘8之间的距离。
采用该装置对电涡流传感器进行动态标定的过程如下：
1)电机2由直流电源供电，驱动曲柄盘4；
2)曲柄盘4的转动通过连杆5传递到摇杆盘6，使摇杆盘6在一定角度范围内摆动；
3)螺母7.1随摇杆盘6的摆动而转动，将摇杆盘6的摆动转化丝杆7.3的轴向移动，从而获得测试盘8与电涡流传感器之间的轴向周期位移信号，达到对电涡流传感器进行动态标定的目的。
Claims (10)
1.一种电涡流传感器动态标定装置，包括底座(1)、传感器固定支架(10)，其特征在于：还包括电机(2)、曲柄摇杆机构、丝杠螺母副和测试盘(8)；
所述电机(2)和传感器固定支架(10)固定在底座(1)上；
所述丝杠螺母副包括螺母座(7.2)、螺母(7.1)、丝杆(7.3)和周向定位装置(7.4)；所述螺母座(7.2)固定在底座(1)上，所述螺母(7.1)和周向定位装置(7.4)安装在螺母座(7.2)上，所述螺母(7.1)轴向定位在螺母座(7.2)上并可相对于螺母座(7.2)旋转，所述周向定位装置(7.4)固定在螺母座(7.2)上；所述丝杆(7.3)安装在螺母(7.1)内，通过周向定位装置(7.4)限制其周向的转动，所述螺母(7.1)转动时带动丝杆(7.3)做轴向移动；
所述曲柄摇杆机构包括曲柄盘(4)、摇杆盘(6)和连杆(5)；所述曲柄盘(4)由电机(2)驱动旋转；所述连杆(5)的两端分别铰接在曲柄盘(4)和摇杆盘(6)上，将曲柄盘(4)的旋转运动转化为摇杆盘(6)的摆动；所述摇杆盘(6)固定在螺母(7.1)的一端，带动螺母(7.1)旋转并使丝杆(7.3)沿轴向移动；所述测试盘(8)固定在丝杆(7.3)的另一端，随丝杆(7.3)做轴向位移；
所述传感器固定支架(10)用于固定被标定的电涡流传感器，其在底座(1)上的位置正对测试盘(8)，并与测试盘(8)之间有一定的间距。
2.根据权利要求1所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述曲柄盘(4)固定在电机(2)的轴上，通过所述电机(2)直接驱动旋转。
3.根据权利要求1所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述曲柄摇杆机构还包括固定在底座(1)上的曲柄盘支座(3)，所述曲柄盘(4)通过轴连接在曲柄盘支座(3)上；所述曲柄盘(4)与所述电机(2)通过设置在二者之间的同步传动机构进行传动，所述电机(2)通过同步传动机构带动曲柄盘(4)与电机(2)同步旋转。
4.根据权利要求3所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述曲柄盘(4)的圆周上设置有齿，所述同步传动机构为设置在所述电机(2)的轴上的齿轮，所述齿轮与曲柄盘(4)上的齿啮合，通过齿轮传动带动曲柄盘(4)使其与电机(2)同步旋转。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述底座(1)上还设置有用于调整传感器固定支架(10)与螺母座(7.2)之间距离的间距调整部件。
6.根据权利要求5所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述间距调整部件为设置在底座(1)上的导轨，所述传感器固定支架(10)可沿导轨移动。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述曲柄盘(4)和/或摇杆盘(6)沿其径向分布有多个螺栓孔，通过选择与连杆(5)铰接的螺栓孔改变对应的曲柄或摇杆的长度。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述周向定位装置(7.4)为螺钉，所述丝杆(7.3)的表面沿轴向设置有凹槽，所述螺钉的上端固定在螺母座(7.2)上，所述螺钉的下端伸入所述凹槽内。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述传感器固定支架(10)通过支架紧固螺栓(11)固定在底座(1)上，所述传感器固定支架(10)上设置有传感器定位孔(12)，所述传感器固定支架(10)的上部设置有传感器紧固螺栓(9)，所述传感器紧固螺栓(9)拧紧后可伸入传感器定位孔(12)中对被标定的电涡流传感器进行固定。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的电涡流传感器动态标定装置，其特征在于：所述测试盘(8)与丝杆(7.3)之间的连接为可拆连接。
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