一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法技术

本发明专利技术公开了一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法，涉及几何量动态测量技术领域，包括以下步骤：S1、生成标准正弦位移曲线：通过标准正弦直线往复运动装置生成标准正弦位移曲线，S2、发射标准正弦位移曲线：通过安装在标准正弦直线往复运动装置上的激光束反射装置发射出激光，并通过标准正弦直线往复运动装置带动激光做正弦直线往复运动，从而将激光直线变换为激光标准正弦位移曲线。本发明专利技术通过模拟激光位移传感器实际应用场景，复现试验过程动态特征激励参数，比如幅值和频率，使传感器输出契合实际工况，准确性验证更加充分。分。分。

【技术实现步骤摘要】
一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法


[0001]本专利技术涉及几何量动态测量
，具体为一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法。

技术介绍

[0002]在几何量动态测量
，应用激光位移传感器对动态位移和距离进行测量最为常见，但校准后需要对其校准数据进行计量确认，在某些不可逆的重要试验场景中，要求试验参数测量一次成功且测量数据准确可靠，则需要考虑其预期使用要求而对传感器进行验证，验证其在模拟试验场景下动态测量数据的准确性；
[0003]校准时，在激光位移传感器全量程内，均匀选择11个校准点，将长度标准器给出的标准位移值Li与传感器输出值Vi进行比较，如此循环3次，拟合得出该点示值误差，可见，校准规范提供的传感器示值误差校准验证方法，在多数静态应用场景是适用的，但在动态测量应用场景可能存在以下问题；
[0004]1、验非所用：现有方法中规定的均匀分布的11个校准点，并非激光位移传感器实际应用点，例如在某位移动态测量试验中，选取了
±
60mm激光位移传感器，但实测位移量较长时间在
±
5mm附近波动，仅较短时间内的极值出现
±
60mm附近，因此将120mm量程均分为11个校准点，对于其实际试验应用场景来说，校准数据并不能直接反映测量数据准确性；
[0005]2、动静不符：现有的校准方法，长度标准器给出的标准位移量仅为一个静态长度量值，激光位移传感器的示值误差是通过静态量值拟合计算得出的，没有进行动态场景模拟验证即以静态量值用于动态量值的测量存在数据不准确风险；
[0006]3、验证低效：一次重要试验往往要使用数十支激光位移传感器，测量不同点位的动态位移数据，当前采用类似校准规范的方法着重静态验证其实测位移量范围，且一次仅可实现一支激光位移传感器测量准确性验证，验证效率低，与实测工况仍有较大差距。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法，包括以下步骤：
[0009]S1、生成标准正弦位移曲线：通过标准正弦直线往复运动装置生成标准正弦位移曲线；
[0010]S2、发射标准正弦位移曲线：通过安装在标准正弦直线往复运动装置上的激光束反射装置发射出激光，并通过标准正弦直线往复运动装置带动激光做正弦直线往复运动，从而将激光直线变换为激光标准正弦位移曲线；
[0011]S3、接收标准正弦位移曲线：通过安装在标准正弦直线往复运动装置上的树型验证装置，接收激光束反射装置发出的激光标准正弦位移曲线；
[0012]S4、验证标准正弦位移曲线：参照试验场景仿真值或理论值，将一组特定位移幅值和频率输入标准正弦直线往复运动装置，则移动基座按照输入值做标准正弦直线往复运动，输出标准动态位移数据，同时数据采集分析仪采集激光位移传感器实际输出的动态位移数据，通过动态示值公式对接收的激光标准正弦位移曲线进行验证，判断激光位移传感器动态测量的准确性。
[0013]优选的，在步骤S1中，对于标准正弦直线往复运动装置包括标准正弦直线往复运动底板，所述标准正弦直线往复运动底板顶端左侧中部通过螺栓安装有第一固定座，所述标准正弦直线往复运动底板顶端右侧中部滑动安装有第二固定座，所述第一固定座顶端通过螺栓安装有固定基座，所述固定基座右侧底端通过螺栓安装有第一安装底板，所述第二固定座顶端通过螺栓安装有移动基座，所述移动基座左侧底端通过螺栓安装有第二安装底板，标准正弦直线往复运动装置设计精度为
±
(0.015+6L/1000)mm，验证范围(0
‑
200)mm，可提供频响为1kHz标准正弦直线往复激励。
[0014]优选的，在步骤S2中，对于激光束反射装置包括第一安装基座，所述第一安装基座通过螺栓安装在第二安装底板顶端，所述第一安装基座顶端中部通过螺栓安装有第三固定座，所述第三固定座顶端通过螺栓安装有激光束反射靶，所述激光束反射靶用于反射出射激光束，反射面经过精密研磨与抛光，具有高度的平面度和表面粗糙度。
[0015]优选的，在步骤S3中，对于树型验证装置包括第二安装基座，所述第二安装基座通过螺栓安装在第一安装底板顶端，所述第二安装基座顶端中部通过螺栓安装有主支撑架，所述主支撑架两侧通过螺栓安装有若干个传感器安装板，所述传感器安装板顶端通过螺栓安装有激光位移传感器。
[0016]优选的，所述第二安装基座与标准正弦直线往复运动装置的固定基座相连，且第二安装基座连接基面具有较高的配合精度，可减小安装误差，所述主支撑架用于第二安装基座和传感器安装板连接，且主支撑架具有较高的垂直度精度，所述传感器安装板用于安装被测激光位移传感器，且传感器安装板具有较高的平面度精度，所述传感器安装板采用多层冗余结构，用于同时验证多支激光位移传感器。
[0017]优选的，所述固定基座用于安装激光位移传感器，使激光位移传感器保持静止状态，所述移动基座用于安装激光束反射靶。
[0018]优选的，所述激光位移传感器通过导线与数据采集分析仪电性连接，且数据采集分析仪采集激光位移传感器实际输出的动态位移数据。
[0019]优选的，在步骤S4中，对于动态示值公式具体为：
[0020][0021]其中，L
i
表示标准位移值，y
i
表示激光位移传感器实际位移值，表示动态示值误差。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术通过模拟激光位移传感器实际应用场景，复现试验过程动态特征激励参数，比如幅值和频率，使传感器输出契合实际工况，准确性验证更加充分；并且通过采用标准正弦直线往复运动装置产生动态激励对传感器进行动态测量准确性验证，既能真实反映传感器输出响应，又可检验传感器动态性能指标，有利于试验参数优化；通过树型验证装置
采用多层冗余设计，可同时一次验证多支相同规格或不同规格的激光位移传感器，极大的提升了传感器动态测量验证效率，节约成本效果明显；
[0024]2、本专利技术通过模拟激光位移传感器实际应用场景开展动态测量数据准确性验证，是针对不可逆重要试验所用传感器计量确认的新应用，更加符合传感器的预期使用要求；并且以标准动态正弦位移数据验证激光位移传感器实际响应输出位移数据，再现了真实的动态测量场景，测量数据更加准确可靠；通过采用标准正弦直线往复运动装置是几何量测量技术在动态测试验证中的全新应用，树型验证装置具有独创性，实现了一次验证多支激光位移传感器，极大提升了验证效率。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例提供整体方法流程图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的标准正弦直线往复运动装置的结构图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的树型验证装置的结构图；
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、生成标准正弦位移曲线：通过标准正弦直线往复运动装置生成标准正弦位移曲线；S2、发射标准正弦位移曲线：通过安装在标准正弦直线往复运动装置上的激光束反射装置发射出激光，并通过标准正弦直线往复运动装置带动激光做正弦直线往复运动，从而将激光直线变换为激光标准正弦位移曲线；S3、接收标准正弦位移曲线：通过安装在标准正弦直线往复运动装置上的树型验证装置，接收激光束反射装置发出的激光标准正弦位移曲线；S4、验证标准正弦位移曲线：参照试验场景仿真值或理论值，将一组特定位移幅值和频率输入标准正弦直线往复运动装置，则移动基座按照输入值做标准正弦直线往复运动，输出标准动态位移数据，同时数据采集分析仪采集激光位移传感器实际输出的动态位移数据，通过动态示值公式对接收的激光标准正弦位移曲线进行验证，判断激光位移传感器动态测量的准确性。2.根据权利要求1所述的一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法，其特征在于：在步骤S1中，对于标准正弦直线往复运动装置包括标准正弦直线往复运动底板(7)，所述标准正弦直线往复运动底板(7)顶端左侧中部通过螺栓安装有第一固定座(5)，所述标准正弦直线往复运动底板(7)顶端右侧中部滑动安装有第二固定座(6)，所述第一固定座(5)顶端通过螺栓安装有固定基座(1)，所述固定基座(1)右侧底端通过螺栓安装有第一安装底板(3)，所述第二固定座(6)顶端通过螺栓安装有移动基座(2)，所述移动基座(2)左侧底端通过螺栓安装有第二安装底板(4)，标准正弦直线往复运动装置设计精度为
±
(0.015+6L/1000)mm，验证范围(0
‑
200)mm，可提供频响为1kHz标准正弦直线往复激励。3.根据权利要求1或2所述的一种激光位移传感器动态测量准确性的高效验证方法，其特征在于：在步骤S2中，对于激光束反射装置包括第一安装基座(12)，所述第一安装基座(12)通过螺栓安装在第二安装底板(4)顶端，所述第一安装基座(12)顶端中部通过螺栓安装有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宇，王志华，黄龙，齐坤，王晴晴，吴丽丽，李楠，
申请(专利权)人：北京航天新立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：