[發明專利]一種桿式位移計批樣自動率定裝置和方法

有效

• 申請號: 201410805471.X
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104457543B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 方衛華;周柏兵;張娜;章麗娟;吳健琨;陸緯;李家群;邊鴻儒;徐蘭玉
• 申請（專利權）人: 水利部南京水利水文自動化研究所
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,郭曉敏

技術領域

本發明涉及一種桿式位移計率定裝置和方法，尤其涉及一種桿式位移計批樣自動率定裝置和方法，屬于傳感器檢測技術領域。

背景技術

桿式位移計適用于布設在混凝土結構物或其它材料結構物內及表面，測量結構物伸縮縫或周邊縫的開合度(變形)，亦可用于測量土壩、土堤、邊坡、橋梁等結構物的位移、沉陷、應變、滑移等；因此，對桿式位移計的測量精度率定極為重要，而現有技術都是采用人工率定，費時費力，且精度不高。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供一種桿式位移計批樣自動率定裝置和方法。

本發明所采用的技術方案為：

一種桿式位移計批樣自動率定裝置，其特征在于，包括計算機、與計算機連通的測量控制單元和與測量控制單元連通的率定架；所述率定架包括支架、伺服電機、精密絲桿、率定儀器夾具活動底座、夾具、百分表；所述伺服電機設置在支架的一端；且所述伺服電機的輸入端與測量控制單元相連接；所述支架包括左右平行設置的兩個支撐板，且所述兩個支撐板通過結構固定鋼桿固定連接；所述率定儀器夾具活動底座、百分表設置在結構固定鋼桿上；所述夾具的其中一端設置在支架的一個支撐板上，另一端則設置在率定儀器夾具活動底座上，而待率定的桿式位移計設置在夾具內；所述精密絲桿的其中一端與伺服電機的輸出軸連通，另一端則依次穿過支架的支撐板、率定儀器夾具活動底座和支架的另一支撐板，且精密絲桿與支架的支撐板形成軸接，與率定儀器夾具活動底座形成螺旋副結構。

其中，所述計算機內設置有負責對測量控制單元及伺服電機狀態進行預診斷和在線診斷的系統診斷模塊；負責計算機與測量控制單元的通訊和對測量控制單元采樣周期、采樣時段、電機轉速、轉數設置和分段控制的測量控制單元控制和采樣模塊；負責率定桿式位移計類型設置、編號設置、率定公式選擇、率定系數自動計算、率定表格自動生成的桿式位移計率定模塊。

進一步，所述計算機通過RS-232通訊線與測量控制單元連接，且所述測量控制單元為一以MSP430單片機為核心控制器的集成電路；且該集成電路包括電機控制電路、位移計測量電路以及診斷電路；所述電機控制電路和診斷電路同時與伺服電機連通，而所述的位移計測量電路則與待率定的桿式位移計連通。

進一步，所述支架包括四根結構固定鋼桿，分別相互平行的與左右兩個支撐板四個角連接；且所述的百分表設置在支架下部的其中一根結構固定鋼桿上；所述的率定儀器夾具活動底座通過直線軸承設置在支架上部的兩根結構固定鋼桿上。

同時，在遠離伺服電機端的支架的支撐板和率定儀器夾具活動底座的頂面對應形成有至少兩個桿式位移計固定槽，且所述夾具設置在固定槽的上部，且夾具與固定槽的接觸端也形成有凹槽，所述的凹槽和固定槽一起形成桿式位移計的夾槽，夾具與形成固定槽的支撐板和率定儀器夾具活動底座通過夾緊螺桿和夾緊螺母壓緊固定。

且所述的精密絲桿與率定儀器夾具活動底座形成的螺旋副結構內還設置有壓簧；所述精密絲桿與支架上的兩個支撐板通過滾珠軸承連接；所述的精密絲桿的導程為2.5mm，通過伺服電機控制精密絲桿旋轉每步角精密絲桿軸向前行或后退0.010mm。

一種利用桿式位移計批樣自動率定裝置進行桿式位移計批樣自動率定的方法，其特征在于，步驟如下：

（1）首先利用計算機軟件控制測量控制單元；測量控制單元通過電機控制與信號電纜啟動伺服電機；伺服電機帶動精密絲桿轉動，進而推拉待率定桿式位移計；

（2）通過精密絲桿上標稱螺距和精密絲桿轉動周數，因此獲得待率定桿式位移計被拉伸或壓縮的位移量，即標準位移；

（3）測量控制單元采集待率定桿式位移計輸出的電或光信號，根據信號和標準位移，采用最小一乘或最小二乘對率定架上的待率定桿式位移計擬定出相對應的率定公式；

（4）通過計算機軟件按規范、標準或用戶要求生成率定表格，記錄所有檢驗數據，并轉化成Word文檔；

其中，所述的待率定桿式位移計為振弦式、電阻式、差動電阻式桿式位移計，且量程為0～100mm；且本方法率定的分辨率為0.010mm。

本發明的有益效果在于：結合了集成傳感器、軟件、機械、電子等各項技術，軟件操作界面清晰，使用方便，整個檢驗過程中間無須人為操作，省時省力，并保證了率定的精度和一致性。

附圖說明：

圖1為本發明率定架結構俯視圖；

圖2為本發明率定架結構左視圖；

圖3為本發明圖1所示的率定架結構A向剖視圖；