[發明專利]一種電渦流位移傳感器陣列的三維標定方法

有效

• 申請號: 201710407784.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107121055B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 劉巍;王婷;梁冰;張洋;賈振元
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

本發明一種電渦流位移傳感器陳列的三維標定方法屬于檢測技術領域，涉及一種電渦流位移傳感器陳列的三維標定方法。該方法采用由平面和斜面組成的標定件，先利用標定件的平面進行電渦流位移傳感器陣列探頭的軸向標定；后利用標定件的斜面，根據空間幾何關系，實現對電渦流位移傳感器陣列的探頭沿垂直于軸線平面方向上的標定，包括電渦流位移傳感器探頭陣列的橫向和縱向標定，最終實現對電渦流位移傳感器陣列的三維標定。標定方法標定精度高，普適性強，不受電渦流位移傳感器種類的限制，實現對不同種類不同排列方式的電渦流位移傳感器陣列進行三維標定，且調整標定件傾角即可實現對不同量程的電渦流位移傳感器陣列三維標定，標定效率高。

技術領域

本發明屬于檢測技術領域，涉及一種電渦流位移傳感器陣列的三維標定方法。

背景技術

由于電渦流位移傳感器具有可靜態和動態地非接觸、高分辨率地測量的優點，其越來越多地應用于檢測領域。并且，從最開始的單個的電渦流位移傳感器的使用，到如今出現多個電渦流位移傳感器組合陣列的形式的使用。這使得對電渦流位移傳感器的標定方法有了更高的要求，單獨的對于電渦流位移傳感器的標定方法已經無法滿足現在的測量需求，還需要可以對電渦流位移傳感器陣列進行空間三維標定的方法才能滿足現在對于電渦流位移傳感器陣列的使用需求。而電渦流位移傳感器陣列的標定將直接影響后期的測量過程以及測量結果的精度。在目前情況下，如何合理地設計標定件及三維標定方法實現對于電渦流位移傳感器陣列的整體三維標定已經成為現在主要的問題以及主要的研究方向。

汪云等人2001年在汽車技術期刊第2期發表的《車身電渦流位移傳感器的一種標定方法》中利用電渦流位移傳感器的位移測量值與線圈電感之間的函數關系，采用調頻法進行標定，這種方法雖然可以，但是其只能針對此種特定的電渦流位移傳感器適用，對于有著不同電路設計的不同種類的電渦流位移傳感器無法普遍適用。且利用函數關系進行標定過程需要對特定的復雜電路進行分析使標定過程難度加大，沒有普遍性。除此以外，也沒有可以普遍適用于電渦流位移傳感器陣列的整體三維標定方法。針對這一方面的研究較少，無法滿足現在檢測領域對于電渦流位移傳感器陣列的整體標定的需求，相應的對于電渦流位移傳感器陣列三維標定的方法也很少。

發明內容

本發明要解決的技術難題是實現對于電渦流位移傳感器陣列的整體三維標定，發明了一種標定件來進行電渦流位移傳感器陣列整體三維標定。標定件采用具有平面和斜面兩種特征的結構，在進行標定時，采用兩步法進行標定，第一步是探頭對準平面結構，對電渦流位移傳感器陣列探頭進行軸向標定，第二步翻轉旋轉標定件，探頭對準標定件斜面結構，進行標定采集數據后進行電渦流位移傳感器探頭陣列的縱向相對位置關系標定，再逆時針90°旋轉標定件，探頭對準標定件斜面結構，進行標定采集數據進行電渦流位移傳感器探頭陣列的橫向相對位置關系標定，通過對于電渦流位移傳感器探頭陣列的軸向、縱向以及橫向相對位置標定，實現對電渦流位移傳感器探頭陣列的三維標定。

本發明采用的技術方案是一種電渦流位移傳感器陣列的三維標定方法，其特征是，該方法采用由平面和斜面兩部分組成的標定件，先利用標定件的平面結構進行電渦流位移傳感器陣列探頭的軸向標定；后利用標定件的斜面結構，根據空間幾何關系，實現對電渦流位移傳感器陣列的探頭沿垂直于軸線平面方向上的標定，包括電渦流位移傳感器探頭陣列的橫向和縱向標定，最終實現對電渦流位移傳感器陣列的三維標定；該方法的具體步驟如下：

第一步、電渦流位移傳感器陣列的探頭軸向標定

電渦流位移傳感器陣列由安裝在測量架2上的多個電渦流位移傳感器的探頭(i,j,k...)構成，標定件1上有平面a、斜面b和凸塊c，利用標定件1的平面a實現對電渦流位移傳感器陣列的沿探頭軸線方向上的標定；標定過程中，要求電渦流位移傳感器陣列位置固定，標定件1固定于電控平臺上，其位置要求垂直于電渦流位移傳感器陣列軸線位置且與探頭陣列間距處于電渦流位移傳感器量程范圍內的位置；啟動電渦流位移傳感器陣列，讀取陣列中所有探頭的位移測量值；則求取的任意兩探頭間位移測量值的差值即為此任意兩探頭間沿軸線方向的相對距離；其具體公式如下：