[发明专利]微位移标定仪及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于标定设备技术领域，涉及一种微位移标定仪；还涉及这种标定仪的使用方法。

背景技术

微位移传感器用于测量各种形式的微小位移量，分为电感式位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超声波式位移传感器等。微位移传感器是获得微小位移的重要感知检测手段。在微位移传感器制作完成后，需要更高精度的微位移传感器对其进行标定。通常，这种高精度的微位移传感器结构复杂，价格昂贵且使用条件苛刻，导致微位移传感器的标定成本很高。

发明内容

本发明的目的是提出一种微位移标定仪，解决现有微位移传感器标定成本高的问题。

本发明的第二个目的是提供该标定仪的使用方法。

本发明的技术方案是，微位移标定仪，包括弹性体和螺杆，弹性体包括上下薄壁，上下薄壁的一端连接处设有带水平通孔的矩形块，矩形块的左右两端分别设有端盖，螺杆贯穿上下薄壁，螺杆下端与位移传感器接触。

本发明的特点还在于：

位移传感器固定在套筒内，套筒与弹性体固定连接。

螺杆和套筒通过螺纹联接，位移传感器通过螺钉固定在套筒内。

弹性体上下两个薄壁中间位置垂直设有两个同轴的孔，螺杆穿过这两个同轴的孔。

进一步，弹性体上下两个薄壁中间部位为凸台，两个同轴的孔设置在凸台的中间位置。

进一步，弹性体下薄壁的凸台下端面设有凹槽，套筒外圆的上端部为圆台状，有两个平行的平面，两个平行的平面与该凹槽配合。

本发明的第二个技术方案是，上述微位移标定仪的使用方法，先测定弹性体的垂直接近量与水平接近量的比例系数I，再对待标定位移传感器进行标定。

具体包括以下步骤：

第一步，先将高精度微位移传感器固定在矩形块的水平通孔中，并通过两个端盖固定；然后转动螺杆，拉近弹性体的上下两个薄壁，弹性体内部出现弹性应力和变形，弹性体的两个薄壁之间的垂直接近量通过螺杆下端的伸出量由位移传感器测得；矩形块的左右两个端面的水平接近量通过两个端盖由高精度微位移传感器测得；螺杆转动到不同的位置，拟合出垂直接近量和水平接近量之间的比例系数I；

第二步，将高精度微位移传感器从矩形块的水平通孔中取出，将待标定的微位移传感器置于矩形块的水平通孔中，并通过两个端盖固定；转动螺杆，位移传感器测出螺杆的伸出量，即弹性体两个薄壁之间的垂直接近量，矩形块的左右两个端面的水平接近量由待标定微位移传感器以电压变化的形式输出，这个水平接近量与输出电压的变化值的比值，就是待标定的微位移传感器的灵敏度。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明微位移标定仪的几何尺寸和材料确定后，弹性体1的垂直接近量和水平接近量之间的比例系数I是固定的，故可以通过这个已知的比例系数I和测量弹性体的垂直方向接近量来求得水平方向的微小接近量，从而实现了用普通的位移传感器来标定微位移传感器。

2、本发明微位移标定仪不仅结构简单，成本低，而且性能稳定，使用方便。

3、本发明微位移标定仪的使用方法，只需要用高精度微位移传感器测量一次该弹性体的垂直接近量与水平接近量之间的比例系数I，以后对微位移传感器的标定中不再需要使用高精度微位移传感器，提高了工作效率，降低了标定成本。

附图说明

图1本发明微位移标定仪的结构示意图；

图2为图1的局部A放大图；

图3为图2的三维视图；

图4本发明微位移标定仪施加载荷前后的变形示意图。

图中，1.弹性体，2.螺杆，3.套筒，4.位移传感器，5.微位移传感器，6.端盖，7.螺钉，8.水平通孔，9.左端面，10.右端面。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的作进一步说明。

微位移标定仪，参见图1，包括弹性体1和螺杆2，弹性体1包括上下薄壁，上下薄壁的一端连接处设有带水平通孔8的矩形块，参见图2，螺杆2贯穿上下薄壁，螺杆2下端与位移传感器4接触。位移传感器4通过螺钉7固定在套筒3内，套筒3与弹性体1固定连接。参见图3，矩形块的左右两端分别设有端盖6。