[實用新型]基于壓電陶瓷的正弦力在線校準裝置

有效

• 申請號: 201820044128.1
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN207751638U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 何聞;高宇;賈叔仕
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 黃芳

本實用新型公開了基于壓電陶瓷的正弦力在線校準裝置，校準裝置與被校準傳感器一起集成于第一部件和第二部件之間，校準裝置包括傳力塊、標準力傳感器、壓電疊堆和鎖緊機構，傳力塊、標準傳感器和壓電疊堆依次疊堆固定，傳力塊位于被校準傳感器和標準傳感器之間，鎖緊機構鎖緊第一部件和第二部件。本實用新型將校準裝置與被校準傳感器一起集成在被校準設備上，校準時無需拆卸被校準傳感器，可對被校準傳感器實施原位在線校準，提高了傳感器的校準效率，也在校準時融合了工作環境對被校準傳感器性能的影響，提高校準的準確率。

技術領域

本實用新型涉及在線校準傳感器領域，特別是一種能夠集成在被校準設備上的基于壓電陶瓷的正弦力在線校準裝置。

背景技術

正弦壓力信號是動態壓力校準中最常用的周期類信號，通過它可以非常準確地得到壓力傳感器的幅度頻率特性和相位頻率特性。

CN200810240985.X披露了一種基于壓電陶瓷技術的動態壓力校準器，包括諧振管道，壓電疊堆和電壓激勵電路，電壓激勵電路包括正弦電壓信號發生器、功率放大器和LC諧振電路，LC諧振電路的輸出端與壓電疊堆相接，壓電疊堆置于諧振管道的底部，諧振管道內部充滿液體介質，LC諧振電路產生的激勵信號作用在壓電疊堆上，通過調節信號發生器的頻率，改變壓電疊堆的振蕩頻率，使壓電疊堆的振蕩頻率與諧振管道內液體介質的固有頻率相等，液體介質產生諧振，在諧振管道頂部內產生正弦壓力波，諧振管道頂部開有安裝待校準壓力傳感器的安裝孔。這種壓力校準器利用液體介質發生諧振提高正弦壓力發生器的工作頻率和壓力幅值。其缺點在于：需要將被校準傳感器從設備上拆下，再安裝在壓力校準器上進行校準，無法實現不拆卸被校準傳感器而進行在線校準。這對于被校準傳感器是集成在被校準設備的兩個部件之間作為連接件的情況（如測量機械手上相鄰的機構之間的力的傳感器），要拆裝被校準傳感器非常困難。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠跟被校準傳感器一起集成在被校準設備上，需要校準時可對被校準傳感器進行原位、在線校準，非校準時無需從被校準設備上拆卸的基于壓電陶瓷的正弦力在線校準裝置。

基于壓電陶瓷的正弦力在線校準裝置，校準裝置與被校準傳感器一起集成于第一部件和第二部件之間，校準裝置包括傳力塊、標準力傳感器、壓電疊堆和鎖緊機構，傳力塊、標準傳感器和壓電疊堆依次疊堆固定，傳力塊位于被校準傳感器和標準傳感器之間，鎖緊機構鎖緊第一部件和第二部件。傳力塊用以連接被校傳感器和標準傳感器，并傳遞標準正弦力。

第一部件和第二部件指由被校準傳感器連接的兩個相連部件。

進一步，鎖緊機構由第一法蘭，第二法蘭和螺桿螺母組成，第一法蘭位于第一部件上，第二法蘭位于第二部件上。法蘭可以是獨立于部件的單獨零件，通過緊固件固定在對應的部件上，也可以是法蘭和部件一體成型。

校準時，螺桿螺母將第一部件和第二部件預緊在一起，由壓電疊堆輸出標準正弦力，標準正弦力經標準力傳感器后、由傳力塊傳遞到被校準傳感器，完成對被校準傳感器的校準。標準力傳感器輸出標準正弦力的值。校準完成后，松開鎖緊裝置的螺桿螺母，使第一部件和第二部件獲得相互運動的空間，第一部件和第二部件可以正常工作，被校傳感器也可正常對連接的兩個部件之間的力值進行測量。

進一步，壓電疊堆由第一預緊塊、第二預緊塊、壓電陶瓷片和鎖緊螺栓組成，壓電陶瓷片有多個，多個壓電陶瓷片疊堆設置于第一預緊塊和第二預緊塊之間，第一預緊塊和壓電陶瓷片上分別設置允許鎖緊螺栓穿過的通孔，第二預緊塊上設置與鎖緊螺栓嚙合的螺孔，所有通孔和螺孔對齊；相鄰的壓電陶瓷片之間有隔振密封膠，第一個壓電陶瓷片和第一預緊塊之間有隔振密封膠，最后一個壓電陶瓷片和第二預緊塊之間有隔振密封膠。

本實用新型的優點是：

1、校準裝置與被校準傳感器一起集成在被校準設備上，校準時無需拆卸被校準傳感器，可對被校準傳感器實施原位在線校準，提高了傳感器的校準效率，也在校準時融合了工作環境對被校準傳感器性能的影響，提高校準的準確率。