一种高精度的标准位移发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高精度的标准位移发生装置，包括：调平支脚、固定轴、升降台、升降组件和位移传感器；多个调平支脚的竖直方向上开设有通孔；固定轴的底端与调平支脚固定连接；升降台包括升降盘和套筒；升降组件设置于固定轴内，且用于控制套筒沿固定轴在竖直方向运动；位移传感器的底端固定在通孔内，位移传感器的顶端探头与升降盘的底面贴合。本发明专利技术采用升降组件对升降盘进行竖直方向上的高度调节，在调节过程中，位移传感器的探头始终与升降盘的底面接触，能够对升降高度进行高精度测量，由于位移传感器设置有多个，不仅能够提高调节的稳定性，同时能够提高位移数据测量的精确度，操作简单、使用便捷、且测量精度高。

A High Precision Standard Displacement Generator

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的标准位移发生装置
本专利技术涉及高精度测量仪器
，更具体的说是涉及一种高精度的标准位移发生装置。
技术介绍
目前，高精度的直线位移传感器在很多工程测量中有着广泛的应用。在很多工程监测的实验或者校准工作中，需要人为对直线位移进行调整，并通过直线位移传感器对位移的发生量进行测量。直线位移传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一效果，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。但是，由于现有的位移调节和位移测量属于分离的装置，只是单独的使用位移传感器进行测量，也就导致测量过程中的精度较低，很难满足高精度的位移测量的实验校准需求。再者，对于一些装置结构，需要精确测量的不仅仅是某点的位移，而是涉及到某一面的刚体位移，例如对静力水准仪的检测，在本装置上安装一静力水准仪，静力水准仪与下部标准位移发生装置是面接触，单纯的面内某单点位移不能代表面的刚体位移，因此需要从测量角度提高测试的精确度，采用多点位移测量加权平均不失一种理想方法。因此，如何提供一种整体性强、测量精度高的标准位移发生装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种高精度的标准位移发生装置，能够提高位移测量的精确度，且操作简单、整体性强。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高精度的标准位移发生装置，包括：调平支脚、固定轴、升降台、升降组件和位移传感器；所述调平支脚的数量为多个，所述调平支脚的底端支撑在工作平台上；所述调平支脚的竖直方向上开设有通孔；所述固定轴的底端侧部与所述调平支脚固定连接，且所述固定轴位于多个所述调平支脚的中央，所述固定轴为中空结构；所述升降台包括升降盘和套筒；所述套筒固定在所述升降盘的底面，所述套筒与所述固定轴内壁滑动连接；所述升降组件设置于所述固定轴内，且用于限定所述套筒仅在所述固定轴在竖直方向运动；所述位移传感器的底端固定在所述通孔内，所述位移传感器的顶端探头与所述升降盘的底面贴合。通过上述技术方案，本专利技术采用升降组件对升降盘进行竖直方向上的高度调节，在调节过程中，位移传感器的探头始终与升降盘的底面接触，能够对升降高度进行追踪测量，同时，由于调平支脚和位移传感器设置有多个，不仅能够提高位移发生标准装置高度调节的稳定性，同时能够提高位移数据测量的精确度，操作简单、使用便捷、且测量精度高。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述升降组件包括第一法兰盘、丝杆、从动锥齿轮、第二法兰盘、主动锥齿轮和驱动部；所述第一法兰盘固定在所述固定轴的底端；所述丝杆与所述固定轴同轴设置，且与所述套筒内壁螺纹连接，所述丝杆的底端与所述第一法兰盘转动连接；所述从动锥齿轮固套在所述丝杆上；所述固定轴的侧壁开设有圆孔，所述第二法兰盘固定在所述圆孔内；所述主动锥齿轮的齿轮轴转动连接在所述第二法兰盘内，且延伸出所述固定轴；所述驱动部与所述主动锥齿轮的齿轮轴传动连接；所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮啮合。升降组件通过两个相互啮合的锥齿轮控制丝杆的转动，进而带动套筒上下运动，利用齿轮传动和螺纹传动的稳定性和易操控性，既提高了运动的稳定性，同时又便于使用者调节操控。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述升降组件的所述驱动部为摇柄，所述摇柄与所述主动锥齿轮的齿轮轴固定连接。使用者可以直接在外部通过操控摇柄实现对升降盘的升降。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述第一法兰盘和所述丝杆之间、以及所述第二法兰盘和所述主动锥齿轮的齿轮轴之间均设置有轴承。通过设置轴承使锥齿轮的转动更顺滑，操控性能更强。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，还包括数据采集器，所述数据采集器与所述位移传感器的信号输出端电性连接。数据采集器能够对位移传感器的输出信号进行采集，并将多个信号汇总整合，输出最优结果。需要说明的是，数据采集器可由DT系列亦或其它计量有效的高精度数据采集器和电脑组成。可以与本装置的调平支脚或其它不影响测量的结构连接，也可以直接外置在现场。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述调平支脚的数量为三个，且所述调平支脚与所述固定轴的连接点的连线呈等边三角形。三角形的设置方式既能够保证整体结构的稳定性，又能够增加位移传感器的数量，提高位移检测的准确度。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述调平支脚包括支撑板和连接块；所述支撑板水平布置且一侧上表面与所述连接块的底部，所述支撑板的底端支撑在工作平台上；所述连接块的竖直方向上开设有所述通孔，所述连接块一侧与所述固定轴外壁固定连接。支撑板和连接块分别起到支撑和连接的作用，使通孔的开设不受干扰。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述连接块的水平方向开设有多个第一连接孔，所述固定轴的侧壁上开设有多个与所述第一连接孔的位置对应的第二连接孔，螺栓穿过所述第一连接孔与所述第二连接孔螺纹连接。连接结构简单，操作方便。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述位移传感器为LVDT传感器，所述LVDT传感器的顶端具有自由伸缩回弹式的探头。LVDT是线性可变差动变压器缩写，属于直线位移传感器。具有无摩擦测量、无限的机械寿命、无限的分辨率、零位可重复性、轴向抑制、坚固耐用、环境适应性强等诸多优点。优选的，在上述一种高精度的标准位移发生装置中，所述支撑板上开设有竖直的螺栓孔，调平螺栓穿过所述螺栓孔支撑在工作平台上。调平支脚可直接支撑在现场的工作台面上，且可通过调平螺栓调节装置的水平度。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种高精度的标准位移发生装置，具有以下有益效果：1、本专利技术采用升降组件对升降盘进行竖直方向上的高度调节，在调节过程中，位移传感器的探头始终与升降盘的底面接触，能够对升降高度进行测量，同时，由于调平支脚和位移传感器设置有多个，不仅能够提高位移发生标准装置高度调节的稳定性，同时能够提高位移数据测量的精确度，操作简单、使用便捷、且测量精度高。2、升降组件通过两个相互啮合的锥齿轮控制丝杆的转动，进而带动套筒上下运动，利用齿轮传动和螺纹传动的稳定性和易操控性，既提高了运动的稳定性，同时又便于使用者调节操控。3、位移传感器采用LVDT传感器，具有无摩擦测量、无限的机械寿命、无限的分辨率、零位可重复性、轴向抑制、坚固耐用、环境适应性强等诸多优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术提供的位移发生标准装置的主结构剖视图；图2附图为本专利技术提供的位移发生标准装置俯剖视图；图3附图为本专利技术提供的位移发生标准装置的俯视图；图4附图为本专利技术提供的固定轴主结构剖视图；图5附图为本专利技术提供的升降台的主结构剖视图；图6附图为本专利技术提供的调平支脚的主结构剖视图；图7附图为本专利技术提供的电连接示意图。其中：1-数据采集器；2-调平支脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度的标准位移发生装置，其特征在于，包括：调平支脚(2)、固定轴(3)、升降台(4)、升降组件(5)和位移传感器(6)；所述调平支脚(2)的数量为多个，所述调平支脚(2)的底端支撑在工作平台上；所述调平支脚(2)的竖直方向上开设有通孔(24)；所述固定轴(3)的底端侧部与所述调平支脚(2)固定连接，且所述固定轴(3)位于多个所述调平支脚(2)的中央，所述固定轴(3)为中空结构；所述升降台(4)包括升降盘(41)和套筒(42)；所述套筒(42)固定在所述升降盘(41)的底面，所述套筒(42)与所述固定轴(3)内壁滑动连接；所述升降组件(5)设置于所述固定轴(3)内，且用于限定所述套筒(42)仅在所述固定轴(3)竖直方向运动；所述位移传感器(6)的底端固定在所述通孔(24)内，所述位移传感器(6)的顶端探头与所述升降盘(41)的底面贴合。

【技术特征摘要】
1.一种高精度的标准位移发生装置，其特征在于，包括：调平支脚(2)、固定轴(3)、升降台(4)、升降组件(5)和位移传感器(6)；所述调平支脚(2)的数量为多个，所述调平支脚(2)的底端支撑在工作平台上；所述调平支脚(2)的竖直方向上开设有通孔(24)；所述固定轴(3)的底端侧部与所述调平支脚(2)固定连接，且所述固定轴(3)位于多个所述调平支脚(2)的中央，所述固定轴(3)为中空结构；所述升降台(4)包括升降盘(41)和套筒(42)；所述套筒(42)固定在所述升降盘(41)的底面，所述套筒(42)与所述固定轴(3)内壁滑动连接；所述升降组件(5)设置于所述固定轴(3)内，且用于限定所述套筒(42)仅在所述固定轴(3)竖直方向运动；所述位移传感器(6)的底端固定在所述通孔(24)内，所述位移传感器(6)的顶端探头与所述升降盘(41)的底面贴合。2.根据权利要求1所述的一种高精度的标准位移发生装置，其特征在于，所述升降组件(5)包括第一法兰盘(51)、丝杆(52)、从动锥齿轮(53)、第二法兰盘(54)、主动锥齿轮(55)和驱动部；所述第一法兰盘(51)固定在所述固定轴(3)的底端；所述丝杆(52)与所述固定轴(3)同轴设置，且与所述套筒(42)内壁螺纹连接，所述丝杆(52)的底端与所述第一法兰盘(51)转动连接；所述从动锥齿轮(53)固套在所述丝杆(52)上；所述固定轴(3)的侧壁开设有圆孔，所述第二法兰盘(54)固定在所述圆孔内；所述主动锥齿轮(55)的齿轮轴转动连接在所述第二法兰盘(54)内，且延伸出所述固定轴(3)；所述驱动部与所述主动锥齿轮(55)的齿轮轴传动连接；所述主动锥齿轮(55)和所述从动锥齿轮(53)啮合。3.根据权利要求2所述的一种高精度的标准位移发生装置，其特征在于，所述升降组件(5)的所述驱动部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11