專利名稱：振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及振弦位移(應(yīng)變)傳感器的檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
振弦位移(應(yīng)變)傳感器是利用其內(nèi)部鋼弦振動(dòng)，由讀數(shù)儀讀出其頻率經(jīng)過換算得到位移或應(yīng)變值。該類傳感器直接輸出振弦的自振頻率信號(hào)，具有抗干擾能力強(qiáng)、零點(diǎn)飄移小、受溫度影響小等特點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)外普遍重視和廣泛應(yīng)用的一種測(cè)量的位移或應(yīng)變的傳感器，已廣泛用應(yīng)于橋梁與建筑、水利水電、石油化工等行業(yè)。振弦位移(應(yīng)變)傳感器的測(cè)量量值是產(chǎn)生于兩端微小位移與其原始長(zhǎng)度的比例，這是一個(gè)應(yīng)變量，這種傳感器的使用要在一定拉或壓力的作用下，使鋼弦產(chǎn)生變形即產(chǎn)生應(yīng)變才能工作，這個(gè)力的大小可以不必知道，但兩端的相對(duì)位移必須準(zhǔn)確測(cè)量。國(guó)家質(zhì)檢總局已于2007年頒布了《巖土工程儀器振弦式傳感器通用技術(shù)條件(GB/T 13606-2007)》 的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該類傳感器在線性度、回程誤差、基本誤差等方面提出了通用要求，但沒有規(guī)定采用何種標(biāo)準(zhǔn)器及怎樣處理數(shù)據(jù)以保證其傳遞的量值準(zhǔn)確可靠，國(guó)內(nèi)也沒有統(tǒng)一的計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范或檢定規(guī)程，鑒于國(guó)家各級(jí)的工程安全建筑質(zhì)量監(jiān)測(cè)站都在使用此儀器， 為保證建筑工程質(zhì)量，杜絕建筑質(zhì)量安全問題，因此研究開發(fā)該類儀器的檢測(cè)裝置，并制定計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范，很有意義。由于缺少統(tǒng)一的檢測(cè)依據(jù)，使用者購(gòu)買產(chǎn)品后得到各廠家的檢測(cè)報(bào)告差別很大。目前振弦位移(應(yīng)變)傳感器的使用單位也將該儀器送到計(jì)量機(jī)構(gòu)要求溯源，各計(jì)量機(jī)構(gòu)并沒有嚴(yán)格從傳感器自身的規(guī)律出發(fā)，尋找判斷該類儀器的最合理的方法， 大多數(shù)只是利用數(shù)顯指示表當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器，采用手工推動(dòng)力產(chǎn)生應(yīng)變，進(jìn)行比較測(cè)量，這種處于很原始階段，測(cè)量的效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度大。振弦位移(應(yīng)變)傳感器應(yīng)用在比較惡劣的場(chǎng)所，而又肩負(fù)起非常重要檢測(cè)作用，對(duì)儀器的可靠性和準(zhǔn)確性也提出了非常高的要求。怎樣對(duì)該類傳感器進(jìn)行有效檢測(cè)是計(jì)量部門迫切需要解決的問題。振弦位移(應(yīng)變)傳感器的校驗(yàn)需要進(jìn)行二次曲線的數(shù)據(jù)擬合，數(shù)學(xué)計(jì)算較復(fù)雜， 實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)化是發(fā)展方向。上海諸光機(jī)械有限公司已申請(qǐng)了振弦位移傳感器檢驗(yàn)裝置的相關(guān)，該專利屬于純機(jī)械式的，采用偏心輪作為施加拉力裝置，普通千分表做為計(jì)量量值傳遞標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)記錄需要人工來進(jìn)行，還要將記錄的數(shù)據(jù)輸入電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，影響了工作效率，讀數(shù)不方便，自動(dòng)化程度不高。另外該專利由于僅有千分表做標(biāo)準(zhǔn)器，缺少大范圍的位移測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器，該專利對(duì)振弦應(yīng)變傳感器的檢測(cè)是有缺陷的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種準(zhǔn)確可靠的振弦位移(應(yīng)變)傳感器檢測(cè)系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣—種振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括相連接的檢測(cè)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述的檢測(cè)模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、夾持固定裝置、夾持移動(dòng)裝置、和用于測(cè)量夾持移
3動(dòng)裝置位移的測(cè)量裝置，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過傳動(dòng)裝置與夾持移動(dòng)裝置相連接，所述的測(cè)量裝置與數(shù)據(jù)處理模塊相連接。其中，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置可以是轉(zhuǎn)動(dòng)手柄、轉(zhuǎn)動(dòng)盤等；傳動(dòng)裝置是傳動(dòng)絲杠；夾持固定裝置可以是一個(gè)固定V型架；夾持移動(dòng)裝置可以是一個(gè)移動(dòng)V型架；數(shù)據(jù)處理模塊包括計(jì)算機(jī)和打印機(jī)等輸出設(shè)備；測(cè)量裝置可以是計(jì)量光柵尺。本實(shí)用新型主要用于自動(dòng)檢測(cè)振弦位移(應(yīng)變)傳感器，將被檢測(cè)的振弦位移 (應(yīng)變)傳感器固定在夾持固定裝置上，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)夾持移動(dòng)裝置移動(dòng)，從而使其產(chǎn)生拉或壓相對(duì)位移，測(cè)量裝置將測(cè)得的位移值傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，此位移與被檢測(cè)傳感器的基本原始長(zhǎng)度的比值即為應(yīng)變量。在被檢測(cè)傳感器的全量程范圍內(nèi)，大致均勻選擇11個(gè)點(diǎn)檢測(cè)點(diǎn)(包括上和下限)， 由本系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)采集和處理軟件同時(shí)讀取傳感器在每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變量和傳感器輸出的頻率值(或頻率模數(shù))，以正、反兩個(gè)行程為1個(gè)測(cè)量循環(huán)，共測(cè)量3個(gè)循環(huán)，根據(jù)3個(gè)測(cè)量循環(huán)的測(cè)量結(jié)果，按最小二乘法將應(yīng)變量與頻率模數(shù)進(jìn)行擬合，得到傳感器輸入應(yīng)變量與輸出頻率模數(shù)的關(guān)系式，同時(shí)還可以獲得被檢測(cè)傳感器其他的技術(shù)特性指標(biāo)如基本誤差、線性度、回程誤差、重復(fù)性。本實(shí)用新型所述的振弦位移(應(yīng)變)傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地對(duì)振弦位移(應(yīng)變)傳感器進(jìn)行測(cè)量，對(duì)目前工程界廣泛使用的振弦位移和應(yīng)變傳感器進(jìn)行科學(xué)、有效、規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)，使振弦位移(應(yīng)變)傳感器的質(zhì)量得到保證。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本實(shí)用新型一種振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括相連接的檢測(cè)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊1，所述的檢測(cè)模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2、一個(gè)固定V型架3、一個(gè)移動(dòng)V型架4、和用于測(cè)量移動(dòng)V型架4位移的計(jì)量光柵尺5，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2通過傳動(dòng)絲杠與移動(dòng)V型架4相連接，所述的計(jì)量光柵尺5與數(shù)據(jù)處理模塊1相連接；所述的數(shù)據(jù)處理模塊1包括計(jì)算機(jī)和打印機(jī)等輸出設(shè)備。本實(shí)用新型主要用于自動(dòng)檢測(cè)振弦位移(應(yīng)變)傳感器，將被檢測(cè)的振弦位移 (應(yīng)變)傳感器置于兩個(gè)V型架上夾持固定，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)可移動(dòng)V型架移動(dòng)，從而使兩個(gè) V型架產(chǎn)生拉或壓相對(duì)位移，此位移與被檢測(cè)傳感器的基本原始長(zhǎng)度的比值即為應(yīng)變量。在被檢測(cè)傳感器的全量程范圍內(nèi)，大致均勻選擇11個(gè)點(diǎn)檢測(cè)點(diǎn)(包括上和下限)， 由本系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)采集和處理軟件同時(shí)讀取傳感器在每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變量和傳感器輸出的頻率值(或頻率模數(shù))，以正、反兩個(gè)行程為1個(gè)測(cè)量循環(huán)，共測(cè)量3個(gè)循環(huán)，根據(jù)3個(gè)測(cè)量循環(huán)的測(cè)量結(jié)果，按最小二乘法將應(yīng)變量與頻率模數(shù)進(jìn)行擬合，得到傳感器輸入應(yīng)變量與輸出頻率模數(shù)的關(guān)系式，同時(shí)還可以獲得被檢測(cè)傳感器其他的技術(shù)特性指標(biāo)如基本誤差、線性度、回程誤差、重復(fù)性。[0019]本實(shí)用新型所述的振弦位移(應(yīng)變)傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)1、測(cè)量誤差小、測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)采用計(jì)量光柵作為長(zhǎng)度位移標(biāo)準(zhǔn)器，全程300mm范圍內(nèi)誤差不超過2.0 μ m，在小范圍Q5mm)內(nèi)，誤差不超過0. 5 μ m，裝置本身的測(cè)量誤差小，而且可以由最小二乘法采用直線或二次曲線來擬合采集的數(shù)據(jù)，測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠、準(zhǔn)確度高。2、由計(jì)算機(jī)采集和處理數(shù)據(jù)，自動(dòng)化程度高。計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集和處理數(shù)據(jù)，測(cè)量完畢后馬上得到傳感器的技術(shù)特性，工作效率大大提高，特別適合于計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)或傳感器的生產(chǎn)廠家使用。3、測(cè)量系統(tǒng)承載能力大、適用范圍廣采用絲杠傳動(dòng)，最大的拉或壓承載能力達(dá)到400N。V型架可以根據(jù)不同的振弦傳感器隨時(shí)方便更換，可以檢測(cè)GB/T 13606-2007《土工試驗(yàn)儀器巖土工程儀器振弦式傳感器通用技術(shù)條件》中所列舉位移計(jì)、應(yīng)變計(jì)、鋼筋測(cè)力計(jì)、錨桿應(yīng)力計(jì)、測(cè)縫計(jì)等多種振弦類傳感器，適用范圍廣。上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型若干實(shí)施方式中的一種，并非對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)思的限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中的工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括相連接的檢測(cè)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述的檢測(cè)模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、夾持固定裝置、夾持移動(dòng)裝置、和用于測(cè)量夾持移動(dòng)裝置位移的測(cè)量裝置，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過傳動(dòng)裝置與夾持移動(dòng)裝置相連接， 所述的測(cè)量裝置與數(shù)據(jù)處理模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置是轉(zhuǎn)動(dòng)手柄或轉(zhuǎn)動(dòng)盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳動(dòng)裝置是傳動(dòng)絲杠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的夾持固定裝置是一個(gè)固定V型架；所述的夾持移動(dòng)裝置是一個(gè)移動(dòng)V型架。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的測(cè)量裝置是計(jì)量光柵尺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括計(jì)算機(jī)和打印機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種振弦位移傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括相連接的檢測(cè)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述的檢測(cè)模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、夾持固定裝置、夾持移動(dòng)裝置、和用于測(cè)量夾持移動(dòng)裝置位移的測(cè)量裝置，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過傳動(dòng)裝置與夾持移動(dòng)裝置相連接，所述的測(cè)量裝置與數(shù)據(jù)處理模塊相連接。本實(shí)用新型具有測(cè)量誤差小、測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠、自動(dòng)化程度高、測(cè)量系統(tǒng)承載能力大、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B5/02GK202267428SQ20112024440
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者張勇, 張玉珍, 梁平 申請(qǐng)人:廣東省計(jì)量科學(xué)研究院