[发明专利]一种电涡流位移传感器温度漂移系数的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及位移传感器的温度漂移系数测量，尤其涉及一种电涡流位移传感器的温度漂移系数的测量装置。

背景技术

电涡流传感器由于能工作在各种恶劣的环境下，在各种工业应用和科学研究中得到了广泛的应用。相对于电容式位移传感器和光学位移传感器对各种环境参数的高敏感性，电涡流传感器可以工作在很多极端的环境下，比如高温，低温，或者受污染环境，甚至在一些液体环境里。然而，在一些高精度的位移测量中，电涡流位移传感器相对较大的温度漂移系数限制了其应用。为了给出电涡流传感器的温度漂移系数指标，或者为了校正其温度漂移，需要精确测量其温度漂移系数。目前已有的电涡流位移传感器温度系数测量装置都昂贵而复杂。并且已有的温度系数测量装置没有考虑支架本身的热膨胀系数，因此系统本身有一个温度系数，造成测量的温度系数并不准确；或者直接采用因瓦合金等低热膨胀系数的材料制造探头和目标固定系统，价格昂贵。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种电涡流位移传感器温度漂移系数的测量装置，其为简单、低价、有效的测量装置，实现了非常高稳定性的位移固定精度，可以精确标定电涡流位移传感器的温度系数。

本发明采用的技术方案为：一种电涡流位移传感器温度漂移系数的测量装置，该装置包括：底座、螺旋测微头、锁紧螺钉、弹性体、标准垫片、压紧机构、同轴电缆、电涡流位移传感器探头、目标导体片以及带V型槽和圆柱孔的支架；支架固定在底座上，电涡流位移传感器探头由压紧机构固定在支架的V型槽中，目标导体片和电涡流位移传感器探头之间的距离由标准垫片确定，轴线与电涡流位移传感器探头平行的螺旋测微头通过弹性体将目标导体片压紧到标准垫片上，螺旋测微头安装到支架的圆柱孔中，并通过锁紧螺钉固定，电涡流位移传感器探头的探测信号通过同轴电缆输出。

进一步的，电涡流位移传感器探头放入支架的V型槽中，弹簧柱塞通过支架侧板的圆柱孔固定在支架上，弹簧柱塞的前端压到压块上，压块的圆弧面与传感器探头的圆柱面接触，调节压紧机构的旋钮螺帽，能够改变施加在探头上的力，压力应该适中，能保证很好的固定传感器探头，同时又不能损坏传感器的外壳，组装位移固定部分时，首先选取需要的固定厚度的超低热膨胀系数的标准垫片贴到传感器探头的前端面上，然后把目标导体片贴到标准垫片上，再加弹性体压到目标导体片上，再缓慢调节螺旋测微头，使测杆往探头方向移动，逐渐压紧弹性体，直到弹性体产生一个明显变形为止，弹性体的压力也应该适中。

进一步的，目标导体片和电涡流位移传感器探头之间的距离由标准垫片确定。

进一步的，标准垫片采用超低热膨胀系数的材料制造，能够采用石英玻璃。

进一步的，弹性体的刚度K₁远远小于标准垫片的刚度K₂：K₁<<K₂。

进一步的，V型槽两侧关于垂直面对称，V型槽的中线和螺旋测微探头的轴线平行。

进一步的，螺旋测微探头采用公法螺旋测微仪探头，其测杆在移动的时候不转动，因此系统热胀冷缩时，测头不会对弹性体产生扭转力。

本发明的原理在于：

本发明的核心思想是：电涡流传感器探头放在V型槽中，通过压紧机构施加向下的压紧力固定在V型槽中，保证了安装之后的涡流传感器的轴线和螺旋测微仪的测头轴线平行，不存在俯仰或者左右偏斜角度。同时电涡流传感器的前后位置并没有固定，在热胀冷缩中可以自由变形，保证了电涡流传感器测量过程中不产生热变形。标准垫片采用超低热膨胀系数的材料制作，其厚度的温度稳定性非常高。通过刚度很低的弹性体提供一个合适的预压力，但弹性体受到热应力时，会首先产生变形，补偿了其它部件的热变形，使得目标导体片和标准垫片以及电涡流探头始终保持接触。这样，电涡流传感器探头和目标导体片之间的距离由标准垫片的厚度确定，因此本发明装置所确定的电涡流传感器探头和目标导体距离的温度稳定性非常高。本发明装置具有低成本，结构简单，易于调节使用等优点，在电涡流传感器温度系数的精密测量中具有重要应用价值。