本发明专利技术提供一种位移测量装置及其制造方法，包括：左侧固定支座和右侧固定支座，所述的左侧固定支座和右侧固定支座安装于待测目标物表面；以及设置在左侧固定支座与右侧固定支座之间的支撑梁；所述的支撑梁包括左侧支撑梁、右侧支撑梁以及设置在左侧支撑梁和右侧支撑梁之间的顶部支撑梁；所述的左侧支撑梁上设置有悬臂梁，悬臂梁远离左侧支撑梁的端部设置有闪耀光栅芯片；顶部支撑梁的下方设置有准直单元，所述准直单元的入光侧接收光源信号，所述准直单元的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述闪耀光栅芯片。本发明专利技术的方案能够捕捉被测物体的微小位移量，实现纳米级到毫米级的位移变化量的测量，具有高灵敏度和高精度特性，适用场景广泛。适用场景广泛。适用场景广泛。
【技术实现步骤摘要】
一种位移测量装置及其制造方法
[0001]本专利技术涉及位移测量
，具体涉及一种位移测量装置及其制造方法。
技术介绍
[0002]位移测量技术广泛应用于工业、军事、航空航海以及通讯等各种领域。现有技术中的光学检测装置（如激光干涉仪，光电自准直仪等）的系统结构复杂，体积大，难以测量微小位移，或对微小位移变化量不敏感，而且上述仪器对测量环境要求高而很难应用于工业高精度在线测量领域，尤其在风力发电机叶片载荷监测、风机叶片法兰松动的微小位移监测、螺栓松动监测等领域。为此，需要设计一种能够测量微小位移、灵敏度高、且能够适用于多种复杂环境的位移测量装置。
技术实现思路
[0003]为了克服相关技术中诸多问题中的至少一者，本专利技术提供了一种位移测量装置及其制造方法。
[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供一种位移测量装置，包括：左侧固定支座和右侧固定支座，所述的左侧固定支座和右侧固定支座安装于待测目标物表面；以及设置在左侧固定支座与右侧固定支座之间的支撑梁；所述的支撑梁包括左侧支撑梁、右侧支撑梁以及设置在左侧支撑梁和右侧支撑梁之间的顶部支撑梁；所述的左侧支撑梁上设置有悬臂梁，悬臂梁远离左侧支撑梁的端部设置有闪耀光栅芯片；顶部支撑梁的下方设置有准直单元，所述准直单元的入光侧接收光源信号，所述准直单元的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述闪耀光栅芯片。
[0005]可选的一个实施例中，所述准直单元的入光侧连接有光纤，所述的光源信号通过所述光纤输入准直单元的入光侧。
[0006]可选的一个实施例中，所述的光纤为镀金或聚酰亚胺涂覆的光纤，所述光纤远离准直单元的一端穿过右侧支撑梁，所述光纤与右侧支撑梁之间的间隙采用焊接密封。
[0007]可选的一个实施例中，所述的左侧固定支座和右侧固定支座通过粘接或焊接方式安装于待测目标物表面。
[0008]可选的一个实施例中，所述闪耀光栅芯片为MEMS工艺制造芯片，其上设置有若干微镜片，经过准直单元的光源信号照射至所述微镜片，并经过所述微镜片对入射光波长选择性反射后进入准直单元且被信号接收模块采集。
[0009]可选的一个实施例中，左侧支撑梁设置在所述左侧固定支座上，右侧支撑梁设置在所述右侧固定支座上，左侧支撑梁与左侧固定支座的连接处设置有增敏结构，和/或，右侧支撑梁与右侧固定支座的连接处设置有增敏结构。
[0010]可选的一个实施例中，所述的顶部支撑梁与左侧支撑梁的连接处设置有增敏结
构，和/或，所述的顶部支撑梁与右侧支撑梁的连接处设置有增敏结构。
[0011]可选的一个实施例中，所述的左侧固定支座和右侧固定支座之间还设置有可拆卸的保护梁，所述的保护梁在装配状态下用于防止位移测量装置变形。
[0012]可选的一个实施例中，所述的准直单元通过固定单元设置于顶部支撑梁上，所述的固定单元用于调整准直单元的姿态和/或位置。
[0013]可选的一个实施例中，所述的准直单元和固定单元采用镀金处理，且准直单元和固定单元通过焊接连接。
[0014]可选的一个实施例中，所述悬臂梁的端部一侧设置有限位部，所述限位部用于定位闪耀光栅芯片的安装位置。
[0015]可选的一个实施例中，所述位移测量装置还包括密封单元，所述的密封单元一端连接所述的悬臂梁，另一端连接所述的准直单元，以在悬臂梁和准直单元之间形成密封通道。
[0016]可选的一个实施例中，所述的位移测量装置的外部设置有壳体，所述壳体密封位移测量装置内部的元件。
[0017]根据本公开实施例的第二方面，提供一种如第一方面所述的位移测量装置的制造方法，所述方法包括：将支撑梁固定在左侧固定支座与右侧固定支座之间；通过固定元件将保护梁的两端分别可拆卸的连接在左侧固定支座与右侧固定支座上。
[0018]可选的一个实施例中，在左侧支撑梁与左侧固定支座的连接处加工增敏结构，和/或，在右侧支撑梁与右侧固定支座的连接处加工增敏结构，和/或，在顶部支撑梁与左侧支撑梁的连接处加工增敏结构，和/或，在顶部支撑梁与右侧支撑梁的连接处加工增敏结构。
[0019]可选的一个实施例中，左侧支撑梁上安装悬臂梁，所述悬臂梁的端部一侧设置有限位部，根据所述限位部的位置安装闪耀光栅芯片。
[0020]可选的一个实施例中，固定单元安装于顶部支撑梁上后，将准直单元安装于固定单元，并调节固定单元以获得设计所需的准直单元姿态和/或位置；调节完成以后，将准直单元焊接到固定单元上，其中，准直单元和固定单元采用镀金处理。
[0021]可选的一个实施例中，将密封单元一端连接所述的悬臂梁，另一端连接所述的准直单元，以在悬臂梁和准直单元之间形成密封通道；并在位移测量装置的外部罩设壳体以密封位移测量装置内部的元件。
[0022]本专利技术的技术方案具有如下优点或有益效果：（1）所述的位移测量装置设置有支撑梁，并在支撑梁上集成有悬臂梁、闪耀光栅芯片、准直单元等器件，并采用光学测量原理以捕捉被测物体的微小位移量，所述的测量装置能够对纳米级的位移变化量进行测量。并且悬臂梁的安装方式增大了位移传感器的测量标距，进而增加了位移测量装置的测量灵敏度。另外，采用无源的光纤位移测量单元，使得本专利技术的装置适用于各种强磁场环境，以及室外恶劣环境等特殊环境，而且适合长期工作。
[0023]（2）左侧固定支座和右侧固定支座通过粘接或焊接方式安装于待测目标物表面，提高了位移测量装置的安装稳定性。
[0024]（3）一个实施例中闪耀光栅芯片为MEMS工艺制造芯片，其上设置有若干微镜片，经过准直单元的光源信号照射至所述微镜片。由于采用MEMS微纳制造技术，将微小的反射镜面组成所述闪耀光栅芯片上，进一步使得本专利技术能够实现微小角度的测量，并通过角度量和位移量的标定实现对微小位移的测量。
[0025]（4）左侧支撑梁与左侧固定支座的连接处设置有增敏结构，和/或，右侧支撑梁与右侧固定支座的连接处设置有增敏结构；以及所述的顶部支撑梁与左侧支撑梁的连接处设置有增敏结构，和/或，所述的顶部支撑梁与右侧支撑梁的连接处设置有增敏结构；通过上述增敏结构的设置有效保证了本专利技术的位移测量装置的高灵敏度和高精度性能。
[0026]（5）通过设置可拆卸的保护梁，不仅提高了装置的结构强度，同时也确保拆除保护梁后的位移测量装置的测量精度和灵敏度。再者，保护梁设计有效地保证高灵敏支撑梁在加工过程中不会变形，使得本专利技术的装置易于生产制造。
[0027]（6）采用低温度膨胀系数的金属对多个器件进行镀金处理，降低了器件因温度变化而产生变形的情形，确保了器件的安装精度。再者，所述镀金处理也便于器件进行焊接固定等。
附图说明
[0028]附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是根据本专利技术实施例的位移测量装置的核心部件装配示意图；图2是根据本专利技术实施例的位移测量装置的核心部件轴测示意图；图3是根据本专利技术实施例的位移测量装置的剖视示意图；图4是根据本专利技术实施例的位移测量装置轴测示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种位移测量装置，包括：左侧固定支座和右侧固定支座，所述的左侧固定支座和右侧固定支座安装于待测目标物表面；以及设置在左侧固定支座与右侧固定支座之间的支撑梁；其特征在于：所述的支撑梁包括左侧支撑梁、右侧支撑梁以及设置在左侧支撑梁和右侧支撑梁之间的顶部支撑梁；所述的左侧支撑梁上设置有悬臂梁，悬臂梁远离左侧支撑梁的端部设置有闪耀光栅芯片；顶部支撑梁的下方设置有准直单元，所述准直单元的入光侧接收光源信号，所述准直单元的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述闪耀光栅芯片。2.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述准直单元的入光侧连接有光纤，所述的光源信号通过所述光纤输入准直单元的入光侧。3.根据权利要求2所述的位移测量装置，其特征在于，所述光纤为镀金或聚酰亚胺涂覆的光纤，所述光纤远离准直单元的一端穿过右侧支撑梁，所述光纤与右侧支撑梁之间的间隙采用焊接密封。4.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述的左侧固定支座和右侧固定支座通过粘接或焊接方式安装于待测目标物表面。5.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述闪耀光栅芯片为MEMS工艺制造芯片，其上设置有若干微镜片，经过准直单元的光源信号照射至所述微镜片，并经过所述微镜片对入射光波长选择性反射后进入准直单元且被信号接收模块采集。6.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，左侧支撑梁设置在所述左侧固定支座上，右侧支撑梁设置在所述右侧固定支座上，左侧支撑梁与左侧固定支座的连接处设置有增敏结构，和/或，右侧支撑梁与右侧固定支座的连接处设置有增敏结构；和/或，所述的顶部支撑梁与左侧支撑梁的连接处设置有增敏结构，和/或，所述的顶部支撑梁与右侧支撑梁的连接处设置有增敏结构。7.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述的左侧固定支座和右侧固定支座之间还设置有可拆卸的保护梁，所述的保护梁在装配状态下用于防止位移测量装置变形。8.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述的准直单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟少龙，刘昌霞，龙亮，凌晶芳，郭智慧，周作兴，
申请(专利权)人：上海拜安传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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