[发明专利]一种电涡流位移传感器阵列的三维标定方法

说明书

本发明一种电涡流位移传感器陈列的三维标定方法属于检测技术领域，涉及一种电涡流位移传感器陈列的三维标定方法。该方法采用由平面和斜面组成的标定件，先利用标定件的平面进行电涡流位移传感器阵列探头的轴向标定；后利用标定件的斜面，根据空间几何关系，实现对电涡流位移传感器阵列的探头沿垂直于轴线平面方向上的标定，包括电涡流位移传感器探头阵列的横向和纵向标定，最终实现对电涡流位移传感器阵列的三维标定。标定方法标定精度高，普适性强，不受电涡流位移传感器种类的限制，实现对不同种类不同排列方式的电涡流位移传感器阵列进行三维标定，且调整标定件倾角即可实现对不同量程的电涡流位移传感器阵列三维标定，标定效率高。

技术领域

本发明属于检测技术领域，涉及一种电涡流位移传感器阵列的三维标定方法。

背景技术

由于电涡流位移传感器具有可静态和动态地非接触、高分辨率地测量的优点，其越来越多地应用于检测领域。并且，从最开始的单个的电涡流位移传感器的使用，到如今出现多个电涡流位移传感器组合阵列的形式的使用。这使得对电涡流位移传感器的标定方法有了更高的要求，单独的对于电涡流位移传感器的标定方法已经无法满足现在的测量需求，还需要可以对电涡流位移传感器阵列进行空间三维标定的方法才能满足现在对于电涡流位移传感器阵列的使用需求。而电涡流位移传感器阵列的标定将直接影响后期的测量过程以及测量结果的精度。在目前情况下，如何合理地设计标定件及三维标定方法实现对于电涡流位移传感器阵列的整体三维标定已经成为现在主要的问题以及主要的研究方向。

汪云等人2001年在汽车技术期刊第2期发表的《车身电涡流位移传感器的一种标定方法》中利用电涡流位移传感器的位移测量值与线圈电感之间的函数关系，采用调频法进行标定，这种方法虽然可以，但是其只能针对此种特定的电涡流位移传感器适用，对于有着不同电路设计的不同种类的电涡流位移传感器无法普遍适用。且利用函数关系进行标定过程需要对特定的复杂电路进行分析使标定过程难度加大，没有普遍性。除此以外，也没有可以普遍适用于电涡流位移传感器阵列的整体三维标定方法。针对这一方面的研究较少，无法满足现在检测领域对于电涡流位移传感器阵列的整体标定的需求，相应的对于电涡流位移传感器阵列三维标定的方法也很少。

发明内容

本发明要解决的技术难题是实现对于电涡流位移传感器阵列的整体三维标定，发明了一种标定件来进行电涡流位移传感器阵列整体三维标定。标定件采用具有平面和斜面两种特征的结构，在进行标定时，采用两步法进行标定，第一步是探头对准平面结构，对电涡流位移传感器阵列探头进行轴向标定，第二步翻转旋转标定件，探头对准标定件斜面结构，进行标定采集数据后进行电涡流位移传感器探头阵列的纵向相对位置关系标定，再逆时针90°旋转标定件，探头对准标定件斜面结构，进行标定采集数据进行电涡流位移传感器探头阵列的横向相对位置关系标定，通过对于电涡流位移传感器探头阵列的轴向、纵向以及横向相对位置标定，实现对电涡流位移传感器探头阵列的三维标定。

本发明采用的技术方案是一种电涡流位移传感器阵列的三维标定方法，其特征是，该方法采用由平面和斜面两部分组成的标定件，先利用标定件的平面结构进行电涡流位移传感器阵列探头的轴向标定；后利用标定件的斜面结构，根据空间几何关系，实现对电涡流位移传感器阵列的探头沿垂直于轴线平面方向上的标定，包括电涡流位移传感器探头阵列的横向和纵向标定，最终实现对电涡流位移传感器阵列的三维标定；该方法的具体步骤如下：

第一步、电涡流位移传感器阵列的探头轴向标定

电涡流位移传感器阵列由安装在测量架2上的多个电涡流位移传感器的探头(i,j,k...)构成，标定件1上有平面a、斜面b和凸块c，利用标定件1的平面a实现对电涡流位移传感器阵列的沿探头轴线方向上的标定；标定过程中，要求电涡流位移传感器阵列位置固定，标定件1固定于电控平台上，其位置要求垂直于电涡流位移传感器阵列轴线位置且与探头阵列间距处于电涡流位移传感器量程范围内的位置；启动电涡流位移传感器阵列，读取阵列中所有探头的位移测量值；则求取的任意两探头间位移测量值的差值即为此任意两探头间沿轴线方向的相对距离；其具体公式如下：