一种电涡流传感器静态自动校准系统技术方案

一种电涡流传感器静态自动校准系统，包括基座，静态标定盘，用于安装被校传感器的传感器夹具，驱动静态标定盘靠近或远离被校传感器的驱动机构，和导向静态标定盘移动的导向装置；驱动机构安装于基座内，静态标定盘通过标定盘支架安装于驱动机构上；传感器夹具固定于滑块上，基座上设有导向滑块直线滑动的导轨，滑块上安装有驱动其滑动的定转矩旋钮，定转矩旋钮与微型螺杆固定连接，定转矩旋钮穿设于挡块上，微型螺杆与微型螺母啮合，微型螺母固定于基座上，静态标定盘抵住被校传感器时，定转矩旋钮空转。本实用新型专利技术具有能够使被校传感器与标定盘之间的距离恰好为零，提高校准精度的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测试与传感器
，特别是一种电涡流传感器静态自动校准系统。 
技术介绍
电涡流传感器是一种非接触测量用传感器，采用感应电涡流原理。当带有高频电流的线圈靠近被测金属时，线圈上的高频电流所产生的高频电磁场便在金属表面上产生感应电流，该感应电流称为电涡流。 中国专利申请20081036312.2号披露了一种全自动电涡流传感器动/静态校验仪，包括被校探头、前置器、静态标定试件盘、静态校验探头安装支架、由步进电机驱动的线性模组、受其驱动的可移动式导轨扩展架、在导轨扩展架和线性模组上对应设置的定位档块及非机械接触式定位开关和带有触摸屏的中央控制单元，其中，静态标定试件盘设置在导轨扩展架上，静态校验探头安装支架设置在校验仪盘面上，中央控制单元和非机械接触式定位开关经步进电机驱动器与步进电机连接，被校探头经前置器与中央控制单元连接；其静态测试工作流程至少包括：A、在静态校验探头安装支架上安装好被校探头，并连接好相应的信号连接线；B、手动调整被校探头使其探头端面与静态标定试件盘表面充分接触；C、通过触摸屏设置好相邻点位移间距及扫描点数；D、启动自动静态校验程序；E、中央控制单元经步进电机驱动器控制步进电机开始运转；F、步进电机驱动安装有传感器的静态校验探头安装支架，向探头端面与静态标定盘间隙增加的方向移动；G、中央控制单元检测和记录电压输出信号值和位置，根据被校探头输出值的变化，判断其是否进入线性工作区域；H、若被校探头的输出值进入线性工作区域，进入下一步，否则，重复上述第F、G步骤；I、记录被校探头的线性起始间隙和在线性工作起始点的线性间隙电压值；J、根据预先输入的相邻点间距及扫描点数，计算步进电机的单步运行步长；K、中央控制单元按照设定的步长，控制步进电机继续运转，驱动静态校验探头安装支架向探头端面与静态标定试件盘间隙增加的方向移动至下一位移点；L、记录被校探头在该位移点的线性间隙电压值；M、中央控制单元自动记录、存储各点的间隙电压值；N、中央控制单元在显示屏上以位移为横坐标，间隙电压值为纵坐标，实时绘制、显示待校探头的静态线性特性曲线和/或灵敏度误差曲线，同时将已完成的扫描点数和/或已经完成的测试位移距离的累加；O、若扫描点数值和/或总测试位移距离达到预设定值，进入下一步，否则重复步骤K-N；P、中央控制单元计算出探头的线性起始电压、线性起始间隙、灵敏度、灵敏度误差、非线性误差，并输出格式化报表。这种校验仪的缺点在于：1、手动调节被校探头与静态标定试件盘的位置，无法确保被校传感器的探头端面与静态标定试件盘表面恰好贴合（即探头端面与静态标定试件盘的距离恰好为零），很容易出现接触不够或相互抵靠太紧的现象，降低校验精度。2、只能校验一种类型的电涡流传感器。 
技术实现思路
为了克服现有的电涡流传感器静态校验仪无法保证被校传感器与标定盘之间的距离恰好为零的缺点，本技术提供了一种能够使被校传感器与标定盘之间的距离恰好为零，提高校准精度的电涡流传感器静态自动校准系统。 一种电涡流传感器静态自动校准系统，包括基座，静态标定盘，用于安装被校传感器的传感器夹具，驱动静态标定盘靠近或远离被校传感器的驱动机构，和导向静态标定盘移动的导向装置；驱动机构和导向装置安装于基座内，静态标定盘通过标定盘支架安装于驱动机构上； 其特征在于：传感器夹具固定于滑块上，基座上设有导向滑块直线滑动的导轨，滑块上安装有驱动其滑动的定转矩旋钮，定转矩旋钮与微型螺杆固定连接，定转矩旋钮穿设于挡块上，微型螺杆与微型螺母啮合，微型螺母固定于基座上，静态标定盘抵住被校传感器时，定转矩旋钮空转。第一种定转矩旋钮的结构如下：定转矩旋钮包括外圈，棘轮，弹性组件和转轴；外圈一端设有容纳棘轮的容纳槽，外圈另一端与微型螺杆固定连接，例如通过花键固定连接；棘轮与外圈之间设有弹性组件，弹性组件有多个，弹性组件沿外圈的内壁均匀分布；弹性组件包括与棘轮齿接触的楔形块和设置于楔形块与外圈之间的弹性件，弹性件处于压缩状态；棘轮齿的斜面与楔形块的斜面贴合，棘轮齿的斜面和楔形块的斜面均表面粗糙；棘轮与转轴固定。转轴可以作为外力的施加对象，也可以是转轴与旋帽固定，旋帽作为外力的施加对象。 进一步，外圈上均匀的开设有多个螺纹孔，每个螺纹孔内设置一个弹性组件，每个螺纹孔的外端由螺纹塞封闭，弹性件位于螺纹塞与楔形块之间。 当静态标定盘未与被校传感器接触时，转动转轴时，由于弹性件将锲形块和棘轮压紧，作用在转轴上的扭矩不足以使锲形块滑动，外圈跟随棘轮转动，同时外圈带动微型螺杆旋转，微型螺杆带动被校传感器向靠近静态标定盘的方向平移。当静态标定盘与被校传感器贴合时，微型螺杆无法继续移动。继续增加旋转扭矩，当旋转扭矩增大到足以将锲形块缓慢压入容纳腔内时，楔形块沿棘轮齿的斜面滑动，弹性件压缩量增大，楔形块进入容纳腔内，直到楔形块与棘轮齿完全脱离，弹性件恢复原有压缩量，使锲形块与下一个棘轮齿贴合，即棘轮发生打滑，空转一个齿距。楔形块接触下一个棘轮齿时发出咔哒声，提示静态标定盘与被校传感器已贴合。 第二种定转矩旋钮的结构如下：定转矩旋钮包括旋钮本体，第一棘轮，第二棘轮，连接螺钉，弹簧和套筒；连接螺钉包括与微型螺杆固定的连接轴，与第一棘轮连接的传动轴和位于连接轴与传动轴之间的连接块；第一棘轮可滑动地套接于传动轴上，传动轴上设有第一限位块；第一棘轮和第二棘轮分别包括轮齿部和套筒部，第一棘轮的轮齿部与第二棘轮的轮齿部啮合，第一棘轮的套筒部和第二棘轮的套筒部上分别设有限位槽；第一限位块插入第一棘轮的限位槽内；旋钮本体包括旋帽，转轴和位于旋帽与转轴之间的圆形挡块，转轴上设有第二限位块，第二限位块插入第二棘轮的限位槽内；连接螺钉的连接块与套筒通过螺纹连接，弹簧位于连接螺钉的连接块与第一棘轮之间，处于压缩状态；套筒的另一端设有向内延伸的环形挡圈，圆形挡块位于套筒内，旋帽外露于套筒，圆形挡块抵紧环形挡圈。 当静态标定盘未与被校传感器接触时，转动旋帽时，转轴及其限位块带动第二棘轮旋转，由于第二棘轮与第一棘轮啮合，第一棘轮跟着第二棘轮转动，此时，传动轴及其限位块使连接螺钉跟随转动，连接螺钉使微型螺杆转动，微型螺杆一边转动一边带着被校传感器向靠近静态标定盘的方向平移。 当被校传感器与静态标定盘贴合时，微型螺杆无法继续移动。当外力产生的力矩使弹簧压缩量增大，第二棘轮相对第一棘轮滑动，第二棘轮的轮齿从第一棘轮的轮齿最底处滑向最高处时，第一棘轮的轮齿部和第二棘轮的轮齿部进入第二个啮合位置，弹簧恢复原有压缩量，第一棘轮和第二棘轮啮合，发出咔哒声，提示被校传感器与静态标定盘已贴合。 导轨采用交叉滚子导轨，以减小滑动时的摩擦力。 进一步，基座上设有固定滑块位置的锁紧装置，锁紧装置包括锁紧螺钉，锁紧支架和锁紧滑片；锁紧支架固定于基座上，锁紧螺钉通过螺旋副穿设于锁紧支架上，锁紧螺钉的头端设有把手，锁紧滑片固定于锁紧螺钉的尾端,锁紧滑片呈圆形，锁紧螺钉的尾端外露于锁紧支架；锁紧螺钉处于第一位置时，锁紧滑片与滑块有间隙；锁紧螺钉处于第二位置时，锁紧滑片压紧于滑块。当被校传感器与静态标定盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电涡流传感器静态自动校准系统，包括基座，静态标定盘，用于安装被校传感器的传感器夹具，驱动静态标定盘靠近或远离被校传感器的驱动机构，和导向静态标定盘移动的导向装置；驱动机构和导向装置安装于基座内，静态标定盘通过标定盘支架安装于驱动机构上；其特征在于：传感器夹具固定于滑块上，基座上设有导向滑块直线滑动的导轨，滑块上安装有驱动其滑动的定转矩旋钮，定转矩旋钮与微型螺杆固定连接，定转矩旋钮穿设于挡块上，微型螺杆与微型螺母啮合，微型螺母固定于基座上，静态标定盘抵住被校传感器时，定转矩旋钮空转。

【技术特征摘要】
1.一种电涡流传感器静态自动校准系统，包括基座，静态标定盘，用于安装被校传感器的传感器夹具，驱动静态标定盘靠近或远离被校传感器的驱动机构，和导向静态标定盘移动的导向装置；驱动机构和导向装置安装于基座内，静态标定盘通过标定盘支架安装于驱动机构上；
其特征在于：传感器夹具固定于滑块上，基座上设有导向滑块直线滑动的导轨，滑块上安装有驱动其滑动的定转矩旋钮，定转矩旋钮与微型螺杆固定连接，定转矩旋钮穿设于挡块上，微型螺杆与微型螺母啮合，微型螺母固定于基座上，静态标定盘抵住被校传感器时，定转矩旋钮空转。
2.如权利要求1所述的电涡流传感器静态自动校准系统，其特征在于：定转矩旋钮包括外圈，棘轮，弹性组件和转轴；外圈一端设有容纳棘轮的容纳槽，外圈另一端与微型螺杆固定连接，例如通过花键固定连接；棘轮与外圈之间设有弹性组件，弹性组件有多个，弹性组件沿外圈的内壁均匀分布；弹性组件包括与棘轮齿接触的楔形块和设置于楔形块与外圈之间的弹性件；棘轮齿的斜面与楔形块的斜面贴合，棘轮齿的斜面和楔形块的斜面均表面粗糙；棘轮与转轴固定。
3.如权利要求2所述的电涡流传感器静态自动校准系统，其特征在于：外圈上均匀的开设有多个螺纹孔，每个螺纹孔内设置一个弹性组件，每个螺纹孔的外端由螺纹塞封闭，弹性件位于螺纹塞与楔形块之间。
4.如权利要求1所述的电涡流传感器静态自动校准系统，其特征在于：定转矩旋钮包括旋钮本体，第一棘轮，第二棘轮，连接螺钉，弹簧和套筒；连接螺钉包括与微型螺杆固定的连接轴，与第一棘轮连接的传动轴和位于连接轴与传动轴之间的连接块；第一棘轮可滑动地套接于传动轴上，传动轴上设有第一限位块；第一棘轮和第二棘轮分别包括轮齿部和套筒部，第一棘轮的轮齿部与第二棘轮的轮齿部啮合，第一棘轮的套筒部和第二棘轮的套筒部上分别设有限位槽；第一限位块插入第一棘轮的限位槽内；旋钮本体包括旋帽，转轴和位于旋帽与转轴之间的圆形挡块，转轴上设有第二限位块，第二限位块插入第二棘轮的限位槽内；连接螺钉的连接块与套筒通过螺纹连接，弹簧位于连接块与第一棘轮之间；套筒的另一端设有向内延伸的环形挡圈，圆形挡块位于套筒内，旋帽外露于套筒，圆形挡块抵紧环形挡圈。
5.如权利要求1-4之一所述的电涡流传感器静态自动校准系统，其特征在于：基座上设有固定滑块位置的锁紧装置，锁紧装置包括锁紧螺钉，锁紧支架和锁紧滑片；锁紧支架固定于基座上，锁紧螺钉通过螺旋副穿设于锁紧支架上，锁紧螺钉的头端设有把手，锁紧滑片...

【专利技术属性】
技术研发人员：何闻，徐祥，周杰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33