CN208270363U - 一种高精度引伸计标定仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高精度引伸计标定仪，包括设置在直线导轨线上的固定滑块和活动滑块；固定滑块上设有固定测量杆，活动滑块上设有活动测量杆，固定测量杆的轴线和活动测量杆的轴线重合；直线导轨上设有光栅测量传感器，光栅测量传感器上活动设置有位移测量杆，位移测量杆与活动测量杆的轴线重合，光栅测量传感器和活动滑块之间设置有复位装置；直线导轨上设有位移调节装置，位移测量杆设置在位移调节装置和活动测量杆之间。通过直线导轨将部件的位移方向更准确地限制到同一方向，再通过光栅测量传感器来检测校准，避免了机械部件的弊端，提高了引伸计标定仪的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及材料力学性能检测设备，具体涉及一种高精度引伸计标定仪。
背景技术
随着我国核电建设、大飞机和高铁制造以及航空母舰等军工领域的不断发展，大量金属材料、非金属材料和现代新材料被广泛地应用和研究，对材料性能的检验要求也日益提高，尤其是对材料在承受拉压应力条件下所产生的应变测试尤为重要，这就要求有高精度的检测设备来对材料进行检测。
引伸计是一种常见的测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪器，广泛应用于各种力学性能的测试试验，尤其是高精度引伸计，在材料性能的研究中具有广泛的使用。
为了保证更好的测量精度，引伸计需要定期采用引伸计标定仪进行校准，因而引伸计标定仪的精度直接决定了引伸计的精度。问题在于，现有的机械式引伸计标定仪受限于加工工艺，加之螺纹的回转间隙问题，导致其进回程误差大，精度难以提升，最终影响到引伸计的测量精度。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供一种高精度引伸计标定仪，通过直线导轨将部件的位移方向更准确地限制到同一方向上，再通过光栅测量传感器来检测校准，避免了机械部件带来的弊端，显著提高引伸计标定仪的精度。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种高精度引伸计标定仪，包括直线导轨，所述直线导轨上设有固定滑块和活动滑块；
所述固定滑块上设有固定测量杆，所述活动滑块上设有活动测量杆，所述固定测量杆的轴线和活动测量杆的轴线重合；
所述直线导轨上设有光栅测量传感器，所述光栅测量传感器上活动设置有位移测量杆，所述位移测量杆与活动测量杆的轴线重合，所述光栅测量传感器和活动滑块之间设置有复位装置，用于使活动滑块具有向光栅测量传感器靠近的趋势；
所述直线导轨上设有位移调节装置，所述位移测量杆设置在位移调节装置和活动测量杆之间。
优选的，所述直线导轨为对称结构；所述复位装置包括不少于两根弹簧，所述弹簧关于直线导轨的对称面对称设置。
优选的，所述位移调节装置为微分头，所述微分头与位移测量杆贴合，所述微分头的轴线和位移测量杆的轴线重合。
优选的，所述直线导轨上安装有定位销，所述定位销设置在活动滑块的移动路径上，用于阻挡活动滑块向光栅测量传感器靠近。
优选的，所述固定滑块上设有定位螺钉，用于使固定滑块在直线导轨上的位置固定。
优选的，所述固定滑块上设有第一紧固件，用于将固定测量杆安装到固定滑块上。
优选的，所述活动滑块上设有第二紧固件，用于将活动测量杆安装到活动滑块上。
优选的，所述光栅测量传感器与数显表电联接，所述数显表用于显示光栅测量传感器监测到的位移信号。
优选的，所述数显表上设有复位键。
优选的，所述直线导轨上设有用于安装高精度引伸计标定仪的吊耳。
本申请与现有技术相比，有益效果为：
将设有固定测量杆的固定滑块和设有活动测量杆的活动滑块设置在直线导轨上，使得固定测量杆和活动测量杆之间能够尽可能与测量杆之间的轴线方向重合，避免产生其他方向上的位移分量，从而活动滑块与固定滑块之间发生的相对位移时与固定测量杆和活动测量杆之间的相对位移保持足够的线性度。
光栅测量传感器上的位移测量杆一端与位移调节装置接触，另一端与活动测量杆接触，且活动滑块与光栅测量传感器之间设有复位装置，使得活动滑块上的活测量杆能保持与位移测量杆的紧密接触。当操作位移调节装置使位移测量杆发生移动时，因为活动测量杆与位移测量杆之间持续紧密接触，所以活动测量杆与位移测量杆之间的位移可以一直保持同步，不会因为产生空隙而造成误差。
采用光栅位移测量传感器来监测位移测量杆的位移量，相比于机械读数具有更高的精度，从而能够更加精确地得到位移数据。
这里所说的固定滑块和固定测量杆，是指在进行测量操作时该部件相对于直线导轨为固定静止状态，并非指该部件与直线导轨为固定连接关系。
直线导轨为对称结构，因为直线导轨上设有活动滑块、固定滑块和光栅测量传感器等部件，所以在与直线导轨的延伸方向不平行的方向上不可能存在对称面；因为动滑块、固定滑块和光栅测量传感器设置在直线导轨的一侧而不是将其环绕包裹，因此可确定直线导轨在空间内具有唯一的对称面。将弹簧对称设置在对称面的两侧，使得活动滑块受到的朝向光栅测量传感器的作用力也是对称的，不会因为受到的弹簧作用力不平均而发生扭转，保证了活动滑块在直线导轨上的运动轨迹稳定。
虽然采用光栅测量传感器可以提高测量的精度，但是如果直接去进行位移调节操作，位移的幅度过大，甚至会超量程，影响测量效率。采用微分头作为位移调节装置，通过将周向的转动改变为径向的位移的结构，极大地缩小了调节幅度，从而使得活动测量杆更容易调整到理想的位置。
当高精度引伸计标定仪处于非工作状态时，将活动滑块向远离光栅测量传感器的方向拉出，使活动测量杆与位移测量杆之间分离。再把定位销安装到直线导轨上，因为定位销设置在活动滑块的移动路径上，所以活动滑块受到定位销的阻挡无法向光栅测量传感器靠拢，保持了活动测量杆和位移测量杆之间的分离状态，使得标定仪处于存放状态时位移测量杆上没有持续性地承受应力，提升了光栅测量传感器的使用寿命。
将定位螺钉拧松，可以调节固定滑块在直线导轨上的位置，移动到合适的位置后再将定位螺钉拧紧使固定滑块牢牢固定在直线导轨上。这样可以调节固定测量杆与活动测量杆之间的最大量程，适应不同情况下的标定需要。
当需要调节量程时，松开第一紧固件，使固定测量杆可以与固定滑块之间发生相对位移，移动到合适的位置后，再将第一紧固件拧紧，使固定测量杆与固定滑块之间的安装位置固定下来。同时也可以松开第二紧固件，使活动测量杆可以与活动滑块之间发生相对位移，移动到合适的位置后，再将第二紧固件拧紧，使活动测量杆与活动滑块之间的安装位置固定下来。采用紧固件来安装测量杆，使得高精度引伸计标定仪除了可通过改变滑块的位置，还能通过调节固定测量杆和/或活动测量杆的位置来调节量程，进一步提高了标定仪的适用范围。
光栅测量传感器监测到位移信号后，将数据传输发送出来，引伸计标定仪上的位移运动能够立刻在数显表上体现出，给操作微调提供了方便。在数显表上设置复位键，操作时可以安装调整后随时复位调零，然后直接读出位移数值，减去了记录原始值与最终值再求差的步骤，简明直观。
在直线导轨上设置吊耳，使用该标定仪时可通过吊耳稳定地安装到试验机或者其他设备上，避免与标定仪上的其他部件进行拼接安装导致应力损坏。
附图说明
图1为本实用新型高精度引伸计标定仪的结构示意正视图；
图2为本实用新型高精度引伸计标定仪的结构示意俯视图；
图3为本实用新型高精度引伸计标定仪一实施例的结构示意图。
附图标记：直线导轨1、定位销11、固定滑块21、定位螺钉211、活动滑块22、固定测量杆31、活动测量杆32、光栅测量传感器4、位移测量杆41、微分头5、弹簧6、数显表7、复位键71、吊耳8。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，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。
请参考图1和图2，本实用新型提供一种高精度引伸计标定仪，包括直线导轨1，直线导轨1上设有固定滑块21和活动滑块22；固定滑块21上设有定位螺钉211，用于使固定滑块21在直线导轨1上的位置固定；活动滑块22具有在直线导轨1的延伸方向的移动自由度。固定滑块21上通过第一紧固件安装有固定测量杆31，活动滑块22上通过第二紧固件安装有活动测量杆32，固定测量杆31的轴线和活动测量杆32的轴线重合；定位螺钉211的轴线与固定测量杆31的轴线相交。直线导轨 1上设有光栅测量传感器4，光栅测量传感器4上活动设置有位移测量杆41，位移测量杆41与活动测量杆32的轴线重合，光栅测量传感器4和活动滑块22之间设置有复位装置；直线导轨1为对称结构，复位装置包括不少于两根弹簧6，弹簧6关于直线导轨的对称面对称设置。用于使活动滑块22具有向光栅测量传感器4靠近的趋势。直线导轨1上设有位移调节装置，位移调节装置包括微分头5，位移测量杆 41设置在微分头5和活动测量杆31之间，位移测量杆41的两端分别与微分头5和活动测量杆31接触。
请参考图3，直线导轨1上安装有定位销11，定位销11设置在活动滑块22的移动路径上，用于阻挡活动滑22块向光栅测量传感器4靠近，使得活动测量杆31 和位移测量杆41之间在非工作状态时保持分离。
请参考图1，光栅测量传感器4与数显表7电联接，数显表7用于显示光栅测量传感器4监测到的位移信号。数显表7上设有复位键71，用于将数显表7的示数复位归零。
请参考图2，直线导轨1上设有用于安装高精度引伸计标定仪的吊耳8。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种高精度引伸计标定仪，包括直线导轨，其特征在于，所述直线导轨上设有固定滑块和活动滑块；
所述固定滑块上设有固定测量杆，所述活动滑块上设有活动测量杆，所述固定测量杆的轴线和活动测量杆的轴线重合；
所述直线导轨上设有光栅测量传感器，所述光栅测量传感器上活动设置有位移测量杆，所述位移测量杆与活动测量杆的轴线重合，所述光栅测量传感器和活动滑块之间设置有复位装置，用于使活动滑块具有向光栅测量传感器靠近的趋势；
所述直线导轨上设有位移调节装置，所述位移测量杆设置在位移调节装置和活动测量杆之间。
2.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述直线导轨为对称结构；所述复位装置包括不少于两根弹簧，所述弹簧关于直线导轨的对称面对称设置。
3.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述位移调节装置为微分头，所述微分头与位移测量杆贴合，所述微分头的轴线和位移测量杆的轴线重合。
4.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述直线导轨上安装有定位销，所述定位销设置在活动滑块的移动路径上，用于阻挡活动滑块向光栅测量传感器靠近。
5.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述固定滑块上设有定位螺钉，用于使固定滑块在直线导轨上的位置固定。
6.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述固定滑块上设有第一紧固件，用于将固定测量杆安装到固定滑块上。
7.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述活动滑块上设有第二紧固件，用于将活动测量杆安装到活动滑块上。
8.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述光栅测量传感器与数显表电联接，所述数显表用于显示光栅测量传感器监测到的位移信号。
9.如权利要求8所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述数显表上设有复位键，用于将数显表的示数复位归零。
10.如权利要求1所述的高精度引伸计标定仪，其特征在于，所述直线导轨上设有用于安装高精度引伸计标定仪的吊耳。
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