[發明專利]一種位移計伺服率定系統

有效

• 申請號: 201610109043.2
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105783688B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 劉耀儒;陶灼夫;程立;王守光;楊強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 羅建書

本發明涉及一種位移計伺服率定系統，其中伺服電機(20)通過控制安裝在固定架(10)左端的絲杠(30)推動活動架(40)移動；光柵位移傳感器(50)能夠感知活動架(40)的位移；且其信號輸出端連接NI的第一輸入端；活動架(40)上安裝有觸塊(401)；觸塊(401)的安裝高度能保證觸及設置在固定架(10)右端的位移計(60)的自由端；位移計(60)的自由端貼有應變貼片，并通過導線與NI的第二輸入端連接；NI的輸出端與擬合運算器相連。本發明能夠準確地率定出微型位移計的應變值與位移值之間的率定系數關系，而且輕巧靈活，操作簡便，率定效率高，適應性好，在地質力學模型試驗中具有較高的實用價值。

技術領域

本發明涉及儀器儀表領域，尤其是涉及一種位移計伺服率定系統。

背景技術

地質力學模型試驗能夠模擬工程結構的特點，又能近似模擬巖體斷層等地質因素對工程穩定性的影響，其在水利、采礦、隧道等工程中有著極其重要的作用并得到了廣泛的應用，我國的大中型拱壩基本都做過地質力學模型試驗。

在地質力學模型試驗中，荷載作用下結構表面和基礎巖體內部的位移情況是主要的檢測量之一，通過基礎巖體內部的位移可以反映出結構及基礎巖體的應力應變情況及各部位的安全性，進而得到工程的最終安全性分析結果。

由于地質力學模型試驗的特點，位移測量裝置必須尺寸小、質量輕、穩定性好、靈敏度高，并且可以在模型內部、外部靈活安裝。為此，清華大學水利系發明了一種基于全橋電測法的簡易式電阻式位移計，它雖然能夠很好地適應地質力學模型試驗的需求，但是通過這種基于全橋電測法的簡易式電阻式位移計，只能夠測得應變數據，不能直接獲得相應的位移值。

發明內容

本發明的目的是針對目前存在的問題，提供一種位移計伺服率定系統，其能夠準確地率定出微型位移計的應變值與位移值之間的系數關系，而且本發明輕巧靈活，操作簡便，率定效率高，適應性好，在地質力學模型試驗中具有較高的實用價值。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

本發明提供一種位移計伺服率定系統，其包括：

固定架、伺服電機、絲杠、活動架、光柵位移傳感器、位移計、NI國家儀器和擬合運算器；

所述伺服電機通過控制安裝在固定架左端的絲杠推動活動架移動；

所述光柵位移傳感器能夠感知所述活動架的位移；且其信號輸出端通過導線連接NI的第一輸入端；

所述活動架上安裝有觸塊；所述觸塊的安裝高度能夠保證觸及設置在固定架右端的位移計的自由端；

所述位移計的自由端貼有應變貼片，并通過導線與NI的第二輸入端連接；

所述NI的輸出端與所述擬合運算器相連。

更進一步地，所述應變貼片為四個，并對稱貼于所述位移計的正反兩面，所述應變貼片通過全橋法連接。

更進一步地，所述擬合運算器利用如下公式計算得到率定系數：

u＝α·ε_ds

其中參數u為NI輸出的活動架的位移值，α為率定系數，ε_ds表示從NI輸出的位移計的應變值。

更進一步地，所述位移計的自由端固定有鋼珠，所述鋼珠的安裝高度低于所述活動架上觸塊的最高點。

更進一步地，所述位移計伺服率定系統還包括：

安裝在固定架右端的位移計安裝架；

所述位移計安裝架的左端開有安裝槽，所述位移計的下端插入該安裝槽中，并用頂絲穿過該安裝槽頂住位移計。