CN206146370U - 一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统 - Google Patents

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康洋
张�浩
沈昭仰
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Abstract

本实用新型公开一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，包括底座、螺旋测微头、“T”型结构、锁紧螺栓、延长电缆、圆形金属垫片、电涡流传感器探头、圆形弹性体垫片、锁紧螺母、固定支架。本实用新型保留了CN201621048050.8《一种基于电涡流位移传感器的多功能检测系统》专利中的优点，不仅可以检测液压管压力变化，还可用于检测轴的振动情况和检测两轴同轴度等方面。在此基础上对系统进行了改进，去掉电涡流传感器探头的调节装置，取而代之的是将电涡流传感器探头固定在圆形金属垫片上，在测试前对电涡流传感器探头进行标定，使精确度有了明显的提高，同时简化了结构，更容易拆卸和安装。

Description

一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统
技术领域
本实用新型涉及微检测技术领域，具体是一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统。
背景技术
随着现代科技的发展，所生产的产品精度越来越高，可以为系统地运转提供可靠的保障。之前可以手动直接测量的误差，已经几乎不存在，现有的一些检测装置价格昂贵，且检测条件苛刻。电涡流位移传感器具体精度高、分辨率高的特点，而且不受检测条件的限制，在高温、低温、液体环境中均可使用，所以一直受到人们的广泛运用。但是对于其安装和调节一直是困扰大家的问题，其位置需要根据检测物体和环境来进行调节，所以就需要快速精准的将其调整到最佳检测位置，并需要后面一系列的数据处理。现有的检测系统功能单一，有局限性，所以这方面问题有待改善。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种基于电涡流位移传感器的压力检测系统，这是一种方便、节约的检测系统。其特点为可调、高精度，这样就可以保证检测的精确性和实用性，并且结构简单，易于拆装。
本实用新型采用的技术方案为：一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，该系统包括底座、螺旋测微头、“T”型结构、锁紧螺栓、延长电缆、圆形金属垫片、电涡流传感器探头、圆形弹性体垫片、锁紧螺母、固定支架、数字信号转换器、采集仪、计算机；其特征在于：
所述底座为带有两立板和一顶板的框架结构，两立板的下部外侧分别延伸出一段底板，靠近立板的底板上均设有一柱形套筒，柱形套筒内加工有套筒螺纹孔，通过锁紧螺栓将“T”型结构的下部分固定在柱形套筒内，两立板的中段加工有底座长孔；
所述螺旋测微头数量为两个，分别安装在两个“T”型结构的与其直径相对应的侧面圆柱通孔中，并通过安装在“T”型结构顶部的螺纹孔内的锁紧螺栓来固定；螺旋测微头的前端位于底座的底座长孔内，并可在该孔内进行水平或上下移动；
所述“T”型结构，数量为两个，由两部分组成，上部分为侧面加工有圆柱通孔和顶部开有螺纹孔的柱状；下部分为一空心圆柱体，其上标有刻度，可以纵向调节螺旋测微头的高度；
所述电涡流传感器探头为带螺纹的空心圆柱体，将电涡流传感器探头置于在固定支架的圆孔内，调整好位置后，由两个锁紧螺母从其两侧锁紧；所述固定支架固定在圆形弹性体垫片的内侧；
所述圆形弹性体垫片粘在螺旋测微头前端，两者圆心重合；所述圆形金属垫片粘在圆形弹性体垫片的外侧面上，两者圆心重合；
所述电涡流传感器探头的中心和螺旋测微头的中心在同一水平高度；
所述延长电缆一端与电涡流位移传感器探头相连，另一端与数字信号转换器转换器相连，数字信号转换器转换器接入到采集仪上，采集仪与计算机相连。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：本实用新型设计的检测系统，通过螺旋测微头，可以精确地控制进给量，进而控制前端金属垫片和弹性体垫片的位置，还可以通过调节“T”型结构的高度，进而调节螺旋测微头的高度。电涡流位移传感器探头通过其周边的部件的配合调节，可以精准的控制其位置，给准确测试提供了基础。电涡流传感器采用的是KAMAN-KD2306，是KD2300的更新产品，它采用轨导DIN式结构，具备卓越的分辨率和速度性能(0.1um分辨率，50kHz高响应)，能满足各种实际需求。而且还可以选择延长电缆、温度补偿等特殊需求，头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。本实用新型在保留CN201621048050.8《一种基于电涡流位移传感器的多功能检测系统》专利中的优点的基础上，去掉电涡流传感器探头的调节装置，取而代之的是将电涡流传感器探头直接固定在圆形金属垫片上，在测试前对电涡流传感器探头进行标定，使精确度有了明显的提高，同时简化了结构，更容易拆卸和安装。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的局部结构示意图；
图2是本实用新型一种实施例的整体装配示意图；
图3是本实用新型一种实施例的底座结构示意图；
图4是本实用新型一种实施例的“T”型结构示意图；
图5是本实用新型一种实施例的固定支架结构示意图；
图6是本实用新型一种实施例的固定支架和电涡流位移传感器探头安装示意图；
图7是本实用新型一种实施例的圆形金属垫片和圆形弹性体垫片安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施进行详细说明。
本实用新型设计的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统(简称系统，参见图1-7)，该系统包括底座1、螺旋测微头2、“T”型结构3、锁紧螺栓4、延长电缆5、圆形金属垫片6、电涡流传感器探头7、圆形弹性体垫片8、锁紧螺母9、固定支架10、数字信号转换器11、采集仪12、计算机13。
所述底座1为带有两立板和一顶板的框架结构，两立板的下部外侧分别延伸出一段底板，靠近立板的底板上均设有一柱形套筒1.1，柱形套筒1.1内加工有套筒螺纹孔1.2，通过锁紧螺栓4将“T”型结构3的下部分固定在柱形套筒1.1内，两立板的中段加工有底座长孔1.3。
所述螺旋测微头2采用量程为25mm或者15mm，数量为两个，分别安装在两个“T”型结构3的与其直径相对应的侧面圆柱通孔3.1中，并通过安装在“T”型结构3顶部的螺纹孔3.2内的锁紧螺栓4来固定；螺旋测微头2的前端位于底座1的底座长孔1.3内，并可在该孔内进行水平或上下移动。
所述“T”型结构3(参见图4)，数量为两个，由两部分组成，上部分为侧面加工有圆柱通孔3.1和顶部开有螺纹孔3.2的柱状；下部分为一空心圆柱体3.3，其上标有刻度，可以纵向调节螺旋测微头2的高度。
所述电涡流传感器探头7为带螺纹的空心圆柱体，将电涡流传感器探头7置于在固定支架10的圆孔10.1内，调整好位置后，由两个锁紧螺母9从其两侧锁紧。所述固定支架10固定在圆形弹性体垫片8的内侧。
所述圆形弹性体垫片8粘在螺旋测微头2前端(以朝向底座1内部中心处为前)，两者圆心重合；所述圆形金属垫片6粘在圆形弹性体垫片8的外侧面上，两者圆心重合(参见图7)。
所述电涡流传感器探头7的中心和螺旋测微头2的中心在同一水平高度。
所述延长电缆5一端与电涡流位移传感器探头7相连，另一端与数字信号转换器转换器11相连，数字信号转换器转换器11接入到采集仪12上，采集仪12与计算机13相连。延长电缆5用于输出电涡流位移传感器探头7的探测信号，并通过数字信号转换器转换器11输出电压信号或者电流信号(参见图2)。
所述电涡流传感器选用KAMAN-2306电涡流位移传感器，是KD2300的更新产品，它采用轨导DIN式结构，具备卓越的分辨率和速度性能(0.1um分辨率，50kHz高响应)，能满足各种实际需求。而且还可以选择延长电缆、温度补偿等特殊需求，头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。
进一步地，电涡流位移传感器探头7与圆形金属垫片6之间的距离由圆形弹性体垫片8的变化量来控制，且圆形弹性体垫片8的刚度K1要远小于圆形金属垫片6的刚度K2，即K1＜＜K2，且圆形弹性体垫片8的厚度h1要远大于圆形金属垫片6的厚度h2，即h1＜＜h2，圆形弹性体垫片8的直径d1要大于圆形金属垫片6的直径d2，即d1＜＜d2。
在压力为零时，圆形弹性体垫片8的厚度不发生变化，随着压力的增加，圆形弹性体垫片8被压缩，进而电涡流位移传感器探头7与圆形金属垫片6的距离增加。当压力回复为零，圆形弹性体垫片8也恢复到原始状态。
螺旋测微头2可以根据实际实验要求来选定，在安装时，先用锁紧螺栓4将螺旋测微头2和“T”型结构3固定，在将安装完好的“T”型结构3的下部分安装在底座1的圆柱套筒1.1中，根据实际情况调整好位移后，用锁紧螺栓4固定。
本实用新型提供的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，主要检测液压管的压力变化。在系统的两侧均安装了螺旋测微头，可以精确地控制进给量，进而控制前端金属垫片和弹性体垫片的位置，还可以通过调节“T”型结构的高度，进而调节螺旋测微头的高度。螺旋测微头和电涡流位移传感器的位置可以实现轴向和纵向调节，以得到最佳的检测效果。
在安装电涡流位移传感器探头7时，先根据实际情况对电涡流传感器探头7的位置进行标定，并保证两侧的电涡流传感器探头7的位置一致，标定好以后，用锁紧螺母9将其固定在固定支架10上(参见图6)。
圆形弹性体垫片8的应该有很好的弹性和恢复力，所以选用弹性很好的橡胶；圆形金属垫片6应不易变形，所以选用铝片。固定支架10选用亚克力材质，避免金属对电涡流位移传感器探头7的测量产生影响。
本系统不限于以上内容，去掉螺旋测微头前端的圆形金属垫片，可测轴的振动，亦可测两轴的同轴度，在实验室过程中如果需要两轴对接，但是又不能用一轴，当两边的轴装动起来时候，分别测得两边的位移量A和B，我们将A和B做对比之后便可知道两轴安装是否在同一轴上。从而对两个轴进行校准和检测，检验了同轴度。
本实用新型一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统的工作原理和过程如下：将电涡流位移传感器探头和螺旋测微头安装后，根据所测物体的实际尺寸和位置，来进行调节，直到达到最佳位置为止，保证被测物体始终与螺旋测微头前端的圆形金属垫片接触，随着压力的增加，弹性体会被压缩，电涡流位移传感器探头与圆形金属垫片的距离发生变化，进而探头部分会产生探测信号，延长电缆将信号输送到数字信号处理器，转换成电压或者电流信号，发送给连接采集仪和计算机，进行数据保存。本系统的可调性高、稳定性高，可以很好的保证准确性，并可以进行其他检测。
利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，该系统包括底座、螺旋测微头、“T”型结构、锁紧螺栓、延长电缆、圆形金属垫片、电涡流传感器探头、圆形弹性体垫片、锁紧螺母、固定支架、数字信号转换器、采集仪、计算机；其特征在于：
所述底座为带有两立板和一顶板的框架结构，两立板的下部外侧分别延伸出一段底板，靠近立板的底板上均设有一柱形套筒，柱形套筒内加工有套筒螺纹孔，通过锁紧螺栓将“T”型结构的下部分固定在柱形套筒内，两立板的中段加工有底座长孔；
所述螺旋测微头数量为两个，分别安装在两个“T”型结构的与其直径相对应的侧面圆柱通孔中，并通过安装在“T”型结构顶部的螺纹孔内的锁紧螺栓来固定；螺旋测微头的前端位于底座的底座长孔内，并可在该孔内进行水平或上下移动；
所述“T”型结构，数量为两个，由两部分组成，上部分为侧面加工有圆柱通孔和顶部开有螺纹孔的柱状；下部分为一空心圆柱体，其上标有刻度，可以纵向调节螺旋测微头的高度；
所述电涡流传感器探头为带螺纹的空心圆柱体，将电涡流传感器探头置于在固定支架的圆孔内，调整好位置后，由两个锁紧螺母从其两侧锁紧；所述固定支架固定在圆形弹性体垫片的内侧；
所述圆形弹性体垫片粘在螺旋测微头前端，两者圆心重合；所述圆形金属垫片粘在圆形弹性体垫片的外侧面上，两者圆心重合；
所述电涡流传感器探头的中心和螺旋测微头的中心在同一水平高度；
所述延长电缆一端与电涡流位移传感器探头相连，另一端与数字信号转换器转换器相连，数字信号转换器转换器接入到采集仪上，采集仪与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，所述电涡流传感器选用KAMAN-2306电涡流位移传感器。
3.根据权利要求1所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，电涡流位移传感器探头与圆形金属垫片之间的距离由圆形弹性体垫片的变化量来控制，且圆形弹性体垫片的刚度要小于圆形金属垫片的刚度，且圆形弹性体垫片的厚度要大于圆形金属垫片的厚度，圆形弹性体垫片的直径要大于圆形金属垫片的直径。
4.根据权利要求1所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，所述螺旋测微头采用的量程为25mm或者15mm。
5.根据权利要求1所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，所述圆形弹性体垫片的材质为橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，所述圆形金属垫片选用铝片。
7.根据权利要求1所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，所述固定支架选用亚克力材质。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，该检测系统用于检测液压管的压力变化。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，该检测系统用于测轴的振动。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种改良型基于电涡流位移传感器的多功能检测系统，其特征在于，该检测系统用于测两轴的同轴度。
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