一种全自动电涡流传感器静/动态校验仪制造技术

一种全自动电涡流传感器静／动态校验仪，属测量领域。包括静态测试单元和带有触摸屏的中央控制单元，其静态测试单元包括静态标定试件盘和静态校验探头安装支架，其特征是设置一线性模组，在线性模组的导轨扩展架上设置静态标定试件盘，在校验仪盘面上设置静态校验探头安装支架，在导轨扩展架和线性模组上对应设置定位档块和非机械接触式定位开关，中央控制单元的通讯接口经步进电机驱动器与步进电机连接，非机械接触式定位开关经步进电机控制电路与步进电机驱动器连接，探头经过信号检测采样电路与中央控制单元的外围功能扩展接口电路连接。其实现了整个测试过程的全自动化，校验结果精度大大提高，可广泛用于各种电涡流传感器的校验领域。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测量
，尤其涉及一种用于电涡流传感器的校验装置。
技术介绍
传感器技术在社会发展中的重要作用随着科学技术的迅猛发展，非物理量的测试 与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、 轻工、技术监督与测试等
，而且也正逐步引入人们的日常生活中去。电涡流传感器采用的是感应电涡流原理，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，电磁学上 称之为电涡流。电涡流效应与被测金属间的距离及电导率、磁导率、线圈的几何形状、 几何尺寸，电流频率等参数有关。通过电路可将被测金属相对于传感器探头之间的距离变化转换成电压或电流变 化。电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量的。电涡流传感器是一种性能优越的非接触测量用传感器，这种传感器适用于对机械 的振动、位移、转速等运行状态直接的在线监测，在大型旋转机械的状态监测中已被 广泛采用，它的输出信号中包含着丰富的机组运行状态信息，其与相关设备相连，可 实现参数的在线检测和监控，也可用于故障诊断，其体积小，结构紧凑坚固，耐腐蚀、 耐湿热，因而被广泛应用于电力、石化、机械等行业，正被广大工程技术人员所熟悉 和重视。作为一种检测用传感器，必定存在校验的问题，通常，对电涡流传感器的校验大 致可分为出厂校验(亦称标定)和用户校验，而用户所做的校验通常为定期校验。这种定期校验，通常是用户利用机械设备的定期检修，对安装在其上的电涡流传 感器进行校验。由于电涡流传感器的工作特点所致，使得绝大多数的用户无法在现场(指用户机 械设备的安装地点)对其进行校验，只能将其拆卸下来，送到专门的实验室、仪表校 验室或传感器生产厂家进行送检校验，传感器校验的送检校验所需时间长，对于一些 大型机组或安装有多个电涡流传感器的用户而言，这是一项十分费时、费力、费资金 的工作，而且不能满足快速检修或故障抢修的时间需要，对大型设备或复杂机械的安全、稳定运行带来隐患。同时，由于电涡流传感器动、静态校验的校验方法、校验装置结构的不同，现有 的校验仪大多数功能单一，且现有仪器的原点校正、静态试盘或探头安装架的移动、 调节、定位均采用手动方式实现，其测量精度受测量工具(千分尺)和调节方式(手 动及靠人眼睛观察)的限制，只能达到毫米级，且误差较大，既增加了校验的所费时 间，加大了测试人员的工作量，又不利于各测试校验仪器功能的充分发挥，校验结果 精度较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种全自动电涡流传感器静/动态校验 仪，其整个校验过程全自动进行，无需人工干预，校验结果精度高，测试记录输出直 观、方便，完全可满足用户快速检修或故障抢修的时间需要，为大型设备或复杂机械的安全、稳定运行提供了可靠保证，亦有利于减轻测试人员的工作量，提高校验工作 效率和校验精度。本技术的技术方案是提供一种全自动电涡流传感器静/动态校验仪，包括 静态测试单元和中央控制单元，其静态测试单元至少包括静态标定试件盘和静态校验 探头安装支架，其中央控制单元带有触摸屏显示单元，其特征是设置一由步进电机 驱动的线性模组，在线性模组上设置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定位档块和非机械接触式定位开关；在导轨扩展架上设置静态 标定试件盘，在校验仪盘面上设置固定的静态校验探头安装支架；所述中央控制单元 的通讯接口经步进电机驱动器与步进电机连接；所述的非机械接触式定位开关经步进 电机控制电路与步进电机驱动器连接；所述的探头经过信号检测采样电路与中央控制 单元的外围功能扩展接口电路连接。其线性模组与校验仪盘面平行，设置在校验仪盘面下方。 其导轨扩展架与线性模组的驱动轴之间为蜗轮一蜗杆套件匹配连接。 其非机械接触式定位开关为光电开关定位组件、标准电涡流传感器定位组件或光 栅尺定位组件。其静态校验探头安装支架固定设置在与线性模组轴线平行的方向上，其中心轴线 与静态标定试件盘的中心点重合。其中央控制单元为嵌入式处理器微计算机电路。 其控制单元的通讯接口为RS232C通讯接口 。其触摸屏经过对应的接口电路与嵌入式微计算机单元总线连接。其控制单元集成有可与上位机进行数据交换的数据通讯接口 RS232C、 USB或 Ethernet网络端口。其外围功能扩展接口电路至少包括步进电机控制、数据采集/转换和A102扩展板 侧接口逻辑电路。与现有技术比较，本技术的优点是1. 设置由步进电机驱动的线性模组构成的执行机构单元和由非机械接触式定位 开关构成的原点定位单元，使得原点定位自动化，无需人工干预，测试记录输出直观、 方便，完全可满足用户的需要；2. 将静态校验中的移动部件(静态标定试件盘)设置在线性模组上的可移动式导 轨扩展架， 一方面使用户在设备安装现场即可完成对电涡流传感器的静态校验，另一 方面，与执行机构单元和原点定位单元相结合，实现了整个测试过程的全自动化，校 验结果精度大大提高；3. 其控制单元集成有多种数据通讯接口，方便了外部数据交换和/或与上位机之 间的数据传输，提高了用户的数据采集和汇总工作效率。附图说明图l至图2是本技术的机械结构示意图3是本技术电气模块方框图4是其外围功能扩展接口电路的电气模块方框图。 图中l为静态标定试件盘，2为静态校验探头安装支架，6为线性模组，6-l为步进电 机，6-2为可移动式导轨扩展架，7-1为定位档块，7-2为非机械接触式定位开关，8 为被校探头。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。图1至图2中，本技术的机械结构至少包括由静态标定试件盘1和静态校验 探头安装支架2构成的静态测试单元，其专利技术点在于设置了一个由步进电机6-l驱动 的线性模组6，在线性模组上设置了一个受其驱动的可移动式导轨扩展架6-2，在导轨 扩展架和线性模组上对应设置定位档块7-1和非机械接触式定位开关7-2;在导轨扩 展架上设置静态标定试件盘，在校验仪盘面(图中未示出)上设置固定的静态校验探头安装支架l。进一步的，其线性模组与校验仪盘面平行，设置在校验仪盘面下方。 其导轨扩展架与线性模组的驱动轴之间为蜗轮一蜗杆套件匹配连接。 其非机械接触式定位开关为光电开关定位组件、标准电涡流传感器定位组件或光 栅尺定位组件。其静态校验探头安装支架固定设置在与线性模组轴线平行的方向上，其中心轴线 与静态标定试件盘的中心点重合。由于采用光电开关定位组件、标准电涡流传感器定位组件或光栅尺定位组件进行 精确定位的技术方案为现有技术，其具体结构和工作方式在此不再叙述。由于设置了执行机构单元和原点定位单元，将静态校验中的移动部件(静态标定 试件盘)设置在线性模组上的可移动式导轨扩展架，釆用非机械接触式定位开关作为 定位装置，实现了高精度的原点定位和原点定位的自动化进行，进而实现了整个测试 过程的全自动化，无需人工干预，校验结果精度大大提高亦有利于减轻测试人员的工 作量，提高了校验工作效率和校验精度。经过实际测试，采用了上述技术方案的校验仪，其最小校验位移步长可以达到O.lpm，精度亦可达到0.1pm ，比现有技术的毫米级的测量结果，其测量精度有了数 量级上"质"的提高。图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动电涡流传感器静／动态校验仪，包括静态测试单元和中央控制单元，其静态测试单元至少包括静态标定试件盘和静态校验探头安装支架，其中央控制单元带有触摸屏显示单元，其特征是：　设置一由步进电机驱动的线性模组，在线性模组上设置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定位档块和非机械接触式定位开关；　在导轨扩展架上设置静态标定试件盘，在校验仪盘面上设置固定的静态校验探头安装支架；　所述中央控制单元的通讯接口经步进电机驱动器与步进电机连接；　所述的非机械接触式定位开关经步进电机控制电路与步进电机驱动器连接；　所述的探头经过信号检测采样电路与中央控制单元的外围功能扩展接口电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，马效峰，
申请(专利权)人：上海瑞视仪表电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]