CN217275999U - 一种电涡流传感器标定测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电涡流传感器标定测试装置，包括运动控制组件、第一壳体组件和第二壳体组件；所述运动控制组件包括控制台，所述控制台和所述第一壳体组件连接；所述第一壳体组件包括第一导电壳体，所述第一导电壳体上设置第一安装部，所述第一安装部用于放置检测导体；所述第二壳体组件包括第二导电壳体和第二安装部，所述第二安装部用于安装所述电涡流传感器，且所述电涡流传感器安装后与所述第二导电壳体相接触；所述控制台在所述运动控制组件的控制下，带动所述第一导电壳体沿X轴和/或沿Y轴移动，使所述第一导电壳体和所述第二导电壳体接触，所述X轴和Y轴相互垂直。提高了自动化测量、校准水平，提高了测试、测量精度。

Description

一种电涡流传感器标定测试装置

技术领域

本实用新型涉及仪器与测量技术领域，尤其涉及一种电涡流传感器标定测试装置。

背景技术

电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。磁悬浮血泵中，为了维持悬浮转子与定子之间无接触，需使用电涡流传感器判断悬浮转子与定子之间的距离，进行转子悬浮的闭环控制。由于电涡流传感器的尺寸形状、线圈线径等因素会影响其测量性能，因此需要一套标定测试装置进行电涡流传感器的阻抗-位移标定，并测试出适用于该血泵的电涡流传感器的设计方案。当前标定测试装置需要手工标定，无法批量快速的标定,而且人工操作的测试、测量精度较低，操作、观察难度均较高，人力成本也高。

因此，有必要提供一种电涡流传感器标定测试装置，提高自动化测量、校准水平，提高测试、测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电涡流传感器标定测试装置，提高电涡流传感器标定测试的自动化测量、校准水平，提高测试、测量精度。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种电涡流传感器标定测试装置，包括运动控制组件、第一壳体组件和第二壳体组件；所述运动控制组件包括控制台，所述控制台和所述第一壳体组件连接；所述第一壳体组件包括第一导电壳体，所述第一导电壳体上设置第一安装部，所述第一安装部用于放置检测导体；所述第二壳体组件包括第二导电壳体和第二安装部，所述第二安装部用于安装所述电涡流传感器，且所述电涡流传感器安装后与所述第二导电壳体相接触；所述控制台在所述运动控制组件的控制下，带动所述第一导电壳体沿X轴和/或沿Y轴移动，使所述第一导电壳体和所述第二导电壳体接触，所述X轴和Y轴相互垂直。

优选地，包括底座，所述运动控制组件包括Y轴座，所述Y轴座安装在所述底座上，所述Y轴座上设置第一步进电机、第一丝杆、第一移动平台和第一光栅尺，所述第一丝杆沿着Y轴方向设置，所述第一步进电机的输出端连接所述第一丝杆，所述第一丝杆与所述第一移动平台通过螺母连接；所述控制台与所述第一移动平台相连。

优选地，所述运动控制组件包括X轴座，所述X轴座上设置第二步进电机、第二丝杆、第二移动平台和第二光栅尺，所述第二步进电机的输出端连接所述第二丝杆，所述第二丝杆沿着X轴方向设置，所述第二丝杆与所述第二移动平台通过螺母连接，所述X轴座与所述第一移动平台连接，所述控制台置于所述第二移动平台上。

优选地，控制台上具有高度可调机构。

优选地，所述第一壳体组件包括第一安装板和第一壳体夹具，所述第一安装板安装在所述控制台上，所述第一壳体夹具安装在所述第一安装板上，所述第一导电壳体固定在所述第一壳体夹具上。

优选地，所述第一导电壳体为圆柱状，所述第一导电壳体的一端嵌入所述第一壳体夹具内；所述第二导电壳体为中空的圆管状，所述第一导电壳体的另一端伸入所述第二导电壳体内。

优选地，所述第一安装部为设置在所述第一导电壳体上的环形凹槽，所述待测导体为铜环，所述铜环嵌入所述环形凹槽内。

优选地，所述第二壳体组件包括第二安装板和第二壳体夹具，所述底座上安装多个支撑立柱，所述第二安装板安装在所述支撑立柱上，所述第二壳体夹具安装在所述第二安装板上，所述第二导电壳体嵌设在所述第二壳体夹具内。

优选地，所述第二安装部为设置在所述第二导电壳体夹具上的至少两个安装槽，所述至少两个安装槽位于X轴上或Y轴上，所述电涡流传感器放入所述安装槽内，用固定螺钉固定所述电涡流传感器并使所述电涡流传感器与所述第二导电壳体接触。

优选地，包括第一导线和第二导线，所述第一导线具有A导线端，所述第二导线具有B导线端，所述A导线端粘接在所述第一导电壳体上，所述B导线端粘接在所述第二导电壳体上，或，所述第一安装部上安装有力传感器。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的电涡流传感器标定测试装置，通过设置运动控制组件提高设备校准步骤中的自动化水平，减少人工操作时间及观察难度。特别是使用高精度的运动控制组件并带光栅尺反馈，可以自动完成电涡流传感器的测量工作，测量精度较高。使用电路导通信号作为第一导电壳体与第二导电壳体接触的接触反馈信号，提高了接触检测的准确性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电涡流传感器标定测试装置的整体结构示意图；

图2a为本实用新型实施例提供的第一壳体组件的正视图；图2b为图2a中沿A-A线的剖视图；

图3a为本实用新型实施例提供的第二壳体组件的正视图；图3b为第二壳体组件的府视图；图3c为图3b中沿C-C线的剖视图。

图中：

10-底座；20-支撑立柱；30-第二安装板；40-Y轴移动模组；50-X轴移动模组；60-Z轴控制台；70-第一壳体组件；41-Y轴座；51-X轴座；71-第一安装板；72-第一壳体夹具；73-第一导电壳体；74-A导线端；75-铜环；76-环形凹槽；80-第二壳体组件；81-第二壳体夹具；82-固定螺钉；83-B导线端；84-涡流传感器；85-安装槽；86-第二导电壳体；721-定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1，本实施例提供的电涡流传感器标定测试装置，包括运动控制组件、第一壳体组件70和第二壳体组件80，进一步地，还包括底座10，所述运动控制组件包括依次安装在所述底座10上的Y轴移动模组40、X轴移动模组50和Z轴控制台60；Z轴控制台60和第一壳体组件70连接，所述第一壳体组件70包括第一导电壳体73，所述第一导电壳体73上设置第一安装部，所述第一安装部用于放置检测导体；所述第二壳体组件80包括第二导电壳体86和第二安装部，所述第二安装部用于安装所述电涡流传感器84，且所述电涡流传感器84安装后与所述第二导电壳体86相接触。所述Z轴控制台60在Y轴移动模组40、X轴移动模组50的控制下，带动所述第一导电壳体沿X轴和/或沿Y轴移动，使所述第一导电壳体73和所述第二导电壳体86接触，所述X轴、Y轴和Z轴相互垂直。

在一实施例中，所述Y轴移动模组40包括Y轴座41，Y轴座41通过定位销或机械调整等方法，连接在底座10上，所述Y轴座41上设置第一步进电机、第一丝杆、第一移动平台和第一光栅尺，所述第一丝杆沿着Y轴设置，为精密滚珠丝杆，所述第一步进电机的输出端连接所述第一丝杆，所述第一丝杆与所述第一移动平台通过螺母连接，进一步地，所述第一移动平台的底部通过两根交叉滚柱导轨进行导向。使用时，Y轴移动模组40连接至工控机，所述工控机控制第一步进电机转动，第一步进电机转动带动第一丝杆旋转，第一丝杆转动带动第一移动平台沿Y轴方向运动，依次带动X轴移动模组50、Z轴控制台60在Y轴方向移动，从而控制第一导电壳体73在Y轴方向上的移动位置，定位精度可达2微米，通过光栅尺进行位置反馈。

所述X轴移动模组50包括X轴座51，所述X轴座51上设置第二步进电机、第二丝杆、第二移动平台和第二光栅尺，所述第二步进电机的输出端连接所述第二丝杆，所述第二丝杆沿着X轴方向设置，所述第二丝杆与所述第二移动平台通过螺母连接，所述X轴座51底部与Y轴移动模组40的所述第一移动平台连接，可通过螺钉等方式固定连接；Y轴移动模组40控制所述第一移动平台沿Y轴移动时带动X轴移动模组50也沿Y轴移动，进一步地，所述第二移动平台的底部通过两根交叉滚柱导轨进行导向。使用时，X轴移动模组50连接至工控机，所述工控机控制第二步进电机转动，第二步进电机转动带动第二丝杆旋转，第二丝杆转动带动第二移动平台沿X轴方向运动，带动Z轴控制台60在X轴方向移动，从而控制第一导电壳体73在X轴方向上的移动位置，定位精度可达2微米，通过光栅尺进行位置反馈。X轴移动模组50、Y轴移动模组40均可采用现成的滑台直线模组。

所述Z轴控制台60的底部与X轴移动模组50的所述第二移动平台连接，可通过螺钉等方式固定连接，当X轴移动模组50沿X轴或Y轴移动时，带动Z轴控制台60沿X轴或Y轴移动，进而带动第一导电壳体73沿X轴或Y轴移动，控制第一导电壳体73在X轴或Y轴上的位置；Z轴控制台60具有高度可调机构，可以采用现有能够控制升降的位移台，如在一实施例中，包括手动旋转部件和连杆机构，通过手动调节控制第一壳体夹具72在Z轴上的高度，保证涡流传感器84与检测导体在同一高度。如需更换第一壳体夹具72，调节Z轴控制台60到沿Z轴方向的最底端，可方便取出第一导电壳体73。

请参见图2a和图2b，所述第一壳体组件70包括第一安装板71、第一壳体夹具72和第一导电壳体73，所述第一安装板71安装在所述Z轴控制台60上，所述第一壳体夹具72安装在所述第一安装板71上，所述第一导电壳体73固定在所述第一壳体夹具72上。较佳地，第一壳体夹具72上设置定位孔721，第一壳体夹具72与第一安装板71之间配有定位销，定位销穿过定位孔721将第一壳体夹具72固定在第一安装板71上，保证拆装第一壳体夹具72后的位置保持一致性，减少因更换第一壳体夹具72造成的位置调整时间。进一步地，所述第一导电壳体73为圆柱状，所述第一壳体夹具72端部具有与第一导电壳体73匹配的凹槽，所述第一导电壳体73的一端嵌入所述第一壳体夹具72的凹槽内；相应地，所述第二导电壳体86为中空的圆管状，所述第一导电壳体73的另一端伸入所述第二导电壳体86内。所述第一安装部为设置在所述第一导电壳体73上的环形凹槽76，所述待测导体为铜环75，所述铜环75嵌入所述环形凹槽76内。

请参见图3a、图3b和图3c，所述第二壳体组件80包括第二安装板30、第二壳体夹具81和第二导电壳体86，底座10上安装多个支撑立柱20，所述第二安装板30安装在所述支撑立柱20上，优选地，支撑立柱20的数量为四个，第二安装板30的形状为长方体，第二安装板30的四角分别固定在四个支撑立柱20上；所述第二壳体夹具81安装在所述第二安装板30上，所述第二导电壳体86嵌设在所述第二壳体夹具81内。所述第二安装部为设置在所述第二壳体夹具81上的至少两个安装槽85，至少两个安装槽位于X轴上或Y轴上，即可实现至少2个电涡流传感器的检测，所述电涡流传感器84放入所述安装槽85后，在径向方向上用固定螺钉82定位并使所述电涡流传感器84与所述第二导电壳体86接触。

本实施例提供的电涡流传感器标定测试装置，还包括接触检测用的第一导线74和第二导线83，第一导线74和第二导线83可与接触检测电路相连，实现向第一导电壳体73以及第二导电壳体86之间通入一定电压进行接触检测，具体地，接触检测电路板上引出第一导线74和第二导线83，所述第一导线具有A导线端74，所述第二导线具有B导线端83，所述A导线端74粘接在所述第一导电壳体73上，所述B导线端83粘接在所述第二导电壳体86上，第一导电壳体73和第二导电壳体86均为金属导体，如钛合金；当第一导电壳体73与第二导电壳体86接触时，接触检测回路导通，得到两壳体接触信号。在其他实施方式中，接触检测可以是通过在第一导电壳体73的第一安装部上安装力传感器，通过力值信息判断两壳体接触。接触检测还可以通过相机捕捉壳体位置，判断两壳体接触。

在其他实施例中，本领域的技术人员可以根据测试目的，对X轴移动模组50、Y轴移动模组40、电涡流传感器84安装位置进行搭配设计，本实用新型对此不做特别限制。

下面具体说明采用本实施例提供的测试装置进行涡流传感器的标定过程。标定开始前，将X轴移动模组50、Y轴移动模组40连接至工控机。

第一步，将第二导电壳体86、两个涡流传感器84、先后安装到第二壳体夹具81中。通过拧紧固定螺钉82把涡流传感器84顶到第二导电壳体86上，确保第二导电壳体86不变形。接触检测用的B导线端83通过粘接等方式牢固固定到第二导电壳体86上。

第二步，手动将Z轴控制台60降至安装位置(在Z轴上的最低位)，通过工控机控制Y轴移动模组40以及X轴移动模组50将第一壳体夹具72移动到第一导电壳体73的X、Y轴外侧安装位置。将铜环75、第一导电壳体73安装到第一壳体夹具72中。通过工控机移动第一壳体夹具72至中间测试位置，手动调节Z轴控制台60将第一壳体夹具72移动到Z轴测试位置。将接触检测用的A导线端74通过粘接等方式牢固安装到第一导电壳体73的内侧。短接第一导电壳体73与第二导电壳体86，判断接触检测回路是否有效。

第三步，启动检测前需校准，使第一导电壳体73与第二导电壳体86沿X轴两端接触点连线与涡流传感器84的中心线重合，完成校准即展开检测。

第四步，启动测试程序，X轴移动模组50将第一导电壳体73移动至与第二导电壳体86的X轴右侧刚好碰触位置(接触检测回路判断),并记录当前X轴坐标。X轴移动模组50将第一导电壳体73移动至与第二导电壳体86的X轴左侧刚好碰触位置(接触检测回路判断),并记录当前X轴坐标。第一移动模组40以0.001mm/步的速度步进，并记录涡流传感器84的测试数据，点击保存及输出数据。此时可得出涡流传感器84的阻抗-位移关系曲线。

综上，本实用新型提供的电涡流传感器标定测试装置，使用X轴移动模组、Y轴移动模组提高设备校准步骤中的自动化水平，减少人工操作时间及观察难度。特别是使用高精度的X轴移动模组并带光栅尺反馈，可以自动完成电涡流传感器的测量工作，测量精度较高。使用电路导通信号作为第一导电壳体与第二导电壳体接触的接触反馈信号，提高了接触检测的准确性。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，包括运动控制组件、第一壳体组件和第二壳体组件；

所述运动控制组件包括控制台，所述控制台和所述第一壳体组件连接；

所述第一壳体组件包括第一导电壳体，所述第一导电壳体上设置第一安装部，所述第一安装部用于放置检测导体；

所述第二壳体组件包括第二导电壳体和第二安装部，所述第二安装部用于安装所述电涡流传感器，且所述电涡流传感器安装后与所述第二导电壳体相接触；

所述控制台在所述运动控制组件的控制下，带动所述第一导电壳体沿X轴和/或沿Y轴移动，使所述第一导电壳体和所述第二导电壳体接触，所述X轴和Y轴相互垂直。

2.根据权利要求1所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，包括底座，所述运动控制组件包括Y轴座，所述Y轴座安装在所述底座上，所述Y轴座上设置第一步进电机、第一丝杆、第一移动平台和第一光栅尺，所述第一丝杆沿着Y轴方向设置，所述第一步进电机的输出端连接所述第一丝杆，所述第一丝杆与所述第一移动平台通过螺母连接；所述控制台与所述第一移动平台相连。

3.根据权利要求2所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，所述运动控制组件包括X轴座，所述X轴座上设置第二步进电机、第二丝杆、第二移动平台和第二光栅尺，所述第二步进电机的输出端连接所述第二丝杆，所述第二丝杆沿着X轴方向设置，所述第二丝杆与所述第二移动平台通过螺母连接，所述X轴座与所述第一移动平台连接，所述控制台置于所述第二移动平台上。

4.根据权利要求3所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，控制台上具有高度可调机构。

5.根据权利要求1所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，所述第一壳体组件包括第一安装板和第一壳体夹具，所述第一安装板安装在所述控制台上，所述第一壳体夹具安装在所述第一安装板上，所述第一导电壳体固定在所述第一壳体夹具上。

6.根据权利要求5所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，所述第一导电壳体为圆柱状，所述第一导电壳体的一端嵌入所述第一壳体夹具内；所述第二导电壳体为中空的圆管状，所述第一导电壳体的另一端伸入所述第二导电壳体内。

7.根据权利要求6所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，所述第一安装部为设置在所述第一导电壳体上的环形凹槽，所述检测导体为铜环，所述铜环嵌入所述环形凹槽内。

8.根据权利要求2所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，所述第二壳体组件包括第二安装板和第二壳体夹具，所述底座上安装多个支撑立柱，所述第二安装板安装在所述支撑立柱上，所述第二壳体夹具安装在所述第二安装板上，所述第二导电壳体嵌设在所述第二壳体夹具内。

9.根据权利要求8所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，所述第二安装部为设置在所述第二壳体夹具上的至少两个安装槽，所述至少两个安装槽位于X轴上或Y轴上，所述电涡流传感器放入所述安装槽内，用固定螺钉固定所述电涡流传感器并使所述电涡流传感器与所述第二导电壳体接触。

10.根据权利要求1所述的电涡流传感器标定测试装置，其特征在于，包括第一导线和第二导线，所述第一导线具有A导线端，所述第二导线具有B导线端，所述A导线端粘接在所述第一导电壳体上，所述B导线端粘接在所述第二导电壳体上，或，所述第一安装部上安装有力传感器。

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