一种大量程位移传感器校准装置和校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了大量程位移传感器校准装置和校准方法，包括升降固定台、三维微调台、步进控制台、电源、控制器和上位机；步进控制台包括基座、光栅尺位移传感器、步进螺杆、步进导轨、步进固定台和步进电机，步进电机固定在基座的一端，步进导轨安装在基座的上面，步进螺杆的两端安装在基座的上面且步进螺杆与步进导轨平行，步进电机与步进螺杆连接，步进螺杆与步进固定台连接，步进固定台位于步进螺杆的上面，步进固定台与步进导轨滑动连接，升降固定台固定在基座的另一端，三维微调台固定在步进固定台上，三维微调台的侧面连接有靶标且所述靶标面向传感器固定支架夹持的被测传感器；本发明专利技术符合多类型位移传感器的校准，校准结果准确，功能齐全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器校准领域，尤其涉及一种大量程位移传感器校准装置和校准方法。
技术介绍
近年来，随着我国经济的飞速发展，能源的需求量不断扩大，其中电力行业尤为突出，大容量机组不断涌现，核电的快速发展，与此同时，对机组的安全运行提出了更高的要求，对设备的运行过程的信息采集密度和精度不断加大，对传感器的技术有了更多的需求。汽轮机安全监测系统(TurbineSupervisorInstrument-TSI)，TSI是检测、保护电厂主体设备（汽轮发电机组）安全运行的重要设备，它能连续、准确、可靠监视机组在启动、运行和停机过程中的重要参数变化，如何保证它的精准、可靠的运行，对它的校验工作也提出了更高的要求，同时对机器的自动化控制的程度要求有了更高的标准，监测点的大量增加，大量程位移高精密的测量仪器仪表大量应用于设备监测。如旁路行程传感器（100mm）、高调行程传感器（160mm）、低调行程传感器（300mm）及各种位移行程反馈设备等，而且对测量精度要求都比较高。目前，市场上对大量程位移测量仪表的校准采用的设备只考虑它的针对性，即只针对特定类型的仪表，功能比较单一，资源利用率低，没有符合常用位移传感器和大量程传感器校验的综合应用设备，而且现有的位移测量仪表的校准的结果会存在一些误差，测量数据不准确，也没有一种现成的可利用的自动化程度高的校验标准设备。因此，为了完善和提高实验室的检测能力和效益，研制出一种先进的多用型自动化程度高的大量程位移测量校准装置是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种大量程位移传感器校准装置和校准方法，本大量程位移传感器校准装置和校准方法符合多类型位移传感器的校准，校准结果准确，功能齐全。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种大量程位移传感器校准装置，包括升降固定台、三维微调台、步进控制台、电源、控制器和上位机；所述步进控制台包括基座、光栅尺位移传感器、步进螺杆、步进导轨、步进固定台和步进电机，所述步进电机固定在基座的一端，所述步进导轨安装在基座的上面，所述步进螺杆的两端通过T型轴承座安装在基座的上面且所述步进螺杆与步进导轨平行，所述步进电机与步进螺杆连接且所述步进电机用于带动步进螺杆旋转，所述步进螺杆与步进固定台连接且所述步进螺杆用于带动步进固定台水平移动，所述步进固定台位于所述步进螺杆的上面，所述步进固定台与所述步进导轨滑动连接且所述步进固定台位于步进导轨的上面，所述光栅尺位移传感器包括标尺光栅和光栅读数头，所述标尺光栅固定在基座上且与所述步进导轨平行，所述光栅读数头固定在所述步进固定台上；所述升降固定台固定在基座的另一端，所述升降固定台包括升降旋钮、垂直升降台和传感器固定支架，所述升降旋钮安装在垂直升降台的侧面且用于调节垂直升降台的高度，所述传感器固定支架固定在所述垂直升降台的上面且所述传感器固定支架用于夹持被测传感器；所述三维微调台固定在所述步进固定台上，所述三维微调台的侧面连接有靶标且所述靶标面向所述传感器固定支架夹持的被测传感器；所述电源分别与控制器、上位机、步进电机、光栅尺位移传感器和被测传感器电连接，所述上位机与所述控制器电连接，所述控制器与所述步进电机电连接，所述光栅尺位移传感器与所述控制器电连接，所述被测传感器与所述控制器电连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述步进控制台还包括限位开关，所述限位开关安装在所述基座的两端，所述限位开关分别与所述控制器和所述步进电机电连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述步进控制台还包括手动步进旋钮，所述手动步进旋钮与所述步进电机固定在基座的同一端，所述手动步进旋钮与所述步进螺杆连接且所述手动步进旋钮用于带动所述步进螺杆旋转。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述步进导轨为直线导轨，所述直线导轨为两个，两个所述直线导轨安装在基座的上面且分别位于所述步进螺杆的两侧，两个所述直线导轨均与所述步进螺杆平行。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述直线导轨包括滑块和轨道，所述滑块与所述步进固定台的底部固定连接，所述滑块在轨道上移动从而实现所述步进固定台在所述直线导轨上移动。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述步进螺杆为滚珠螺杆，所述滚珠螺杆上设有相配合的螺母，所述步进固定台的底部通过螺母座与所述螺母连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述步进电机与所述步进螺杆通过联轴器连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述基座的一端固定有台钳，所述台钳与所述升降固定台在基座的同一端，所述台钳用于夹持被测传感器。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述三维微调台包括微调旋钮、微调平台和旋钮固紧螺母，所述微调旋钮用于微调所述微调平台在三维方向的位置，所述旋钮固紧螺母位于微调旋钮上且用于紧固所述微调旋钮，所述靶标固定在所述微调平台的侧面。本专利技术采取的另一个技术方案为：一种大量程位移传感器校准装置的校准方法，包括以下步骤：（1）通过微调所述三维微调台和垂直升降台从而使靶标的正面面向被测传感器且靶标与步进导轨垂直，所述电源提供电能后，控制器预先设定步进固定台需要平移的位移大小，上位机发送控制命令到控制器，控制器开始工作；（2）步进电机根据控制器的控制指令进行转动，步进电机带动步进螺杆转动，步进螺杆带动步进固定台在步进导轨上平移，光栅尺位移传感器检测步进固定台实际平移的位移并发送位移到控制器；（3）所述控制器将步进固定台实际平移的位移和预先设定步进固定台需要平移的位移的大小进行对比并对步进固定台实际平移的位移进行修正从而保证步进固定台实际平移的位移与预先设定步进固定台需要平移的位移的大小相等，所述控制器实时发送步进固定台实际平移的位移到上位机，上位机实时显示步进固定台实际平移的位移；（4）所述被测传感器实时检测所述靶标平移的位移并发送电流信号到控制器，所述控制器接收所述被测传感器发送的电流信号并提取通过步骤（3）修正后的被测传感器发送的电流信号，所述控制器通过被测传感器的型号判断当步进固定台实际平移的位移与预先设定步进固定台需要平移的位移的大小相等时所述被测传感器应当发送的标准电流信号，所述控制器发送标准电流信号和通过步骤（3）修正后的被测传感器发送的电流信号到上位机；（5）所述上位机根据标准电流信号的大小和被测传感器发送的电流信号的大小之间的关系从而对被测传感器进行校准。本专利技术的控制器配合上位机的相应软件可对其实现精准、高效自动化控制；采用精密的步进电机、进口精密的滚珠螺杆驱动，能够有效地控制定位精度和绝对定位精度，从而提高设备工作寿命；本专利技术过步进导轨降低步进固定台的俯仰和偏摆，使步进固定台运动的直线度和平行度有较大保证，步进导轨采用精密线性的直线导轨，保证光栅尺位移传感器的测量结果的准确性，本专利技术设计有防松结构，如旋钮固紧螺母有效的防止微调旋钮松动，从而防止靶标松动，防止被测传感器的测量结果存在误差；本专利技术设计有防止步进固定台平移溢出的结构，如限位开关，从而保证本专利技术步进固定台的定位精度和绝对定位精度，特别适合高速往复使用；本专利技术采用光栅尺位移传感器作为位移校准反馈，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，有效的保证了步进固定台移动的位移的准确性，防止步进固定台需要平移的位移和实际平移的位移存在误差而导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大量程位移传感器校准装置，其特征在于：包括升降固定台、三维微调台、步进控制台、电源、控制器和上位机；所述步进控制台包括基座、光栅尺位移传感器、步进螺杆、步进导轨、步进固定台和步进电机，所述步进电机固定在基座的一端，所述步进导轨安装在基座的上面，所述步进螺杆的两端通过T型轴承座安装在基座的上面且所述步进螺杆与步进导轨平行，所述步进电机与步进螺杆连接且所述步进电机用于带动步进螺杆旋转，所述步进螺杆与步进固定台连接且所述步进螺杆用于带动步进固定台水平移动，所述步进固定台位于所述步进螺杆的上面，所述步进固定台与所述步进导轨滑动连接且所述步进固定台位于步进导轨的上面，所述光栅尺位移传感器包括标尺光栅和光栅读数头，所述标尺光栅固定在基座上且与所述步进导轨平行，所述光栅读数头固定在所述步进固定台上；所述升降固定台固定在基座的另一端，所述升降固定台包括升降旋钮、垂直升降台和传感器固定支架，所述升降旋钮安装在垂直升降台的侧面且用于调节垂直升降台的高度，所述传感器固定支架固定在所述垂直升降台的上面且所述传感器固定支架用于夹持被测传感器；所述三维微调台固定在所述步进固定台上，所述三维微调台的侧面连接有靶标且所述靶标面向所述传感器固定支架夹持的被测传感器；所述电源分别与控制器、上位机、步进电机、光栅尺位移传感器和被测传感器电连接，所述上位机与所述控制器电连接，所述控制器与所述步进电机电连接，所述光栅尺位移传感器与所述控制器电连接，所述被测传感器与所述控制器电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种大量程位移传感器校准装置，其特征在于：包括升降固定台、三维微调台、步进控制台、电源、控制器和上位机；所述步进控制台包括基座、光栅尺位移传感器、步进螺杆、步进导轨、步进固定台和步进电机，所述步进电机固定在基座的一端，所述步进导轨安装在基座的上面，所述步进螺杆的两端通过T型轴承座安装在基座的上面且所述步进螺杆与步进导轨平行，所述步进电机与步进螺杆连接且所述步进电机用于带动步进螺杆旋转，所述步进螺杆与步进固定台连接且所述步进螺杆用于带动步进固定台水平移动，所述步进固定台位于所述步进螺杆的上面，所述步进固定台与所述步进导轨滑动连接且所述步进固定台位于步进导轨的上面，所述光栅尺位移传感器包括标尺光栅和光栅读数头，所述标尺光栅固定在基座上且与所述步进导轨平行，所述光栅读数头固定在所述步进固定台上；所述升降固定台固定在基座的另一端，所述升降固定台包括升降旋钮、垂直升降台和传感器固定支架，所述升降旋钮安装在垂直升降台的侧面且用于调节垂直升降台的高度，所述传感器固定支架固定在所述垂直升降台的上面且所述传感器固定支架用于夹持被测传感器；所述三维微调台固定在所述步进固定台上，所述三维微调台的侧面连接有靶标且所述靶标面向所述传感器固定支架夹持的被测传感器；所述电源分别与控制器、上位机、步进电机、光栅尺位移传感器和被测传感器电连接，所述上位机与所述控制器电连接，所述控制器与所述步进电机电连接，所述光栅尺位移传感器与所述控制器电连接，所述被测传感器与所述控制器电连接。2.根据权利要求1所述的大量程位移传感器校准装置，其特征在于：所述步进控制台还包括限位开关，所述限位开关安装在所述基座的两端，所述限位开关分别与所述控制器和所述步进电机电连接。3.根据权利要求1所述的大量程位移传感器校准装置，其特征在于：所述步进控制台还包括手动步进旋钮，所述手动步进旋钮与所述步进电机固定在基座的同一端，所述手动步进旋钮与所述步进螺杆连接且所述手动步进旋钮用于带动所述步进螺杆旋转。4.根据权利要求1所述的大量程位移传感器校准装置，其特征在于：所述步进导轨为直线导轨，所述直线导轨为两个，两个所述直线导轨安装在基座的上面且分别位于所述步进螺杆的两侧，两个所述直线导轨均与所述步进螺杆平行。5.根据权利要求4所述的大量程位移传感器校准装置，其特征在于：所述直线导轨包括滑块和轨道，所述滑块与所述步进固定台的底部固定连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英，孙和泰，李军，邓艳琴，陶雪娇，刘明，胡永建，吴剑，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32