[發(fā)明專利]基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置及校準(zhǔn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910683617.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN110307959A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔夫;李緒國;楊彥廣;皮興才;邱華誠;馮雙;毛春滿;龍正義;李杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心超高速空氣動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): G01M9/06
• 分類號(hào): G01M9/06;G01S17/08
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括：

校準(zhǔn)基座，其可拆卸連接在地面上，所述校準(zhǔn)基座上設(shè)置有校準(zhǔn)基座內(nèi)錐孔；

天平支桿，其一端具有天平支桿錐面，另一端具有中空結(jié)構(gòu)，所述中空結(jié)構(gòu)內(nèi)連接有天平后端固定套，所述天平后端固定套內(nèi)具有天平后端內(nèi)錐孔；所述天平支桿通過天平支桿錐面與校準(zhǔn)基座上的校準(zhǔn)基座內(nèi)錐孔相匹配緊固連接；

天平，其具有前端錐面和后端錐面；所述天平通過后端錐面與天平后端固定套內(nèi)的天平后端內(nèi)錐孔緊固連接；

加載環(huán)，其具有容納空腔，所述容納空腔內(nèi)連接有天平前端固定套；所述天平前端固定套內(nèi)具有天平前端內(nèi)錐孔，所述天平前端固定套通過天平前端內(nèi)錐孔與天平的前段錐面相匹配緊固連接；所述加載環(huán)的外表面上有設(shè)置有用于固定天平六個(gè)分量的加載托盤的十二個(gè)桁架結(jié)構(gòu)；所述加載環(huán)的前端設(shè)置有至少六個(gè)基準(zhǔn)圓盤；

激光位移傳感器支架，其可拆卸連接在地面上，且所述激光位移傳感器支架位于加載環(huán)的前端；

至少六個(gè)激光位移傳感器，其可拆卸連接在激光位移傳感器支架上，且至少六個(gè)激光位移傳感器上測(cè)量孔的位置與加載環(huán)上的至少六個(gè)基準(zhǔn)圓盤同軸。

2.如權(quán)利要求1所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述加載環(huán)包括一體成型的圓柱筒和連接在圓柱筒前端的方形板；所述圓柱筒的外表面上一體成型設(shè)置有用于固定天平六個(gè)分量的加載托盤的十二個(gè)桁架結(jié)構(gòu)；所述方形板上一體成型設(shè)置有至少六個(gè)基準(zhǔn)圓盤；所述方形板上設(shè)置的至少六個(gè)基準(zhǔn)圓盤均為水平或豎直布置。

3.如權(quán)利要求2所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述十二個(gè)桁架結(jié)構(gòu)的布置方式為：在所述圓柱筒的上表面和下表面均對(duì)稱布置有兩個(gè)桁架結(jié)構(gòu)，在所述圓柱筒的前表面和后表面均對(duì)稱布置有四個(gè)桁架結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求2所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，至少六個(gè)所述基準(zhǔn)圓盤的布置方式為：在所述方形板的前表面均勻設(shè)置至少四個(gè)基準(zhǔn)圓盤，在所述方形板的上表面設(shè)置至少一個(gè)基準(zhǔn)圓盤，在所述方形板的左表面設(shè)置至少一個(gè)基準(zhǔn)圓盤。

5.如權(quán)利要求1所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)基座通過螺桿可拆卸連接在地面上；所述激光位移傳感器支架通過螺桿可拆卸連接在地面上。

6.如權(quán)利要求1所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述天平支桿的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)連接有天平后端固定套的連接方式為：所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁設(shè)置有鍵槽Ⅳ，所述天平后端固定套的外壁設(shè)置有鍵槽Ⅴ，在所述鍵槽Ⅳ和鍵槽Ⅴ內(nèi)連接固定鍵Ⅲ以實(shí)現(xiàn)天平后端固定套與天平支桿的連接。

7.如權(quán)利要求6所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述天平通過后端錐面與天平后端固定套內(nèi)的天平后端內(nèi)錐孔相匹配緊固連接的方式為：所述天平的后端錐面、天平支桿的中空結(jié)構(gòu)和天平后端固定套上均設(shè)置有貫穿的鍵槽Ⅰ，在所述鍵槽Ⅰ內(nèi)連接固定鍵Ⅰ，且在所述天平的后端錐面上還設(shè)置有與鍵槽Ⅳ和鍵槽Ⅴ相對(duì)應(yīng)的鍵槽Ⅵ，通過在鍵槽Ⅳ、鍵槽Ⅴ和鍵槽Ⅵ內(nèi)連接固定鍵Ⅲ以實(shí)現(xiàn)的天平后端錐面的緊固連接。

8.如權(quán)利要求1所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述天平前端固定套在容納空腔內(nèi)的連接方式為：所述容納空腔的內(nèi)壁上設(shè)置有安裝槽，所述天平前端固定套的外壁上設(shè)置有與安裝槽相匹配的凸起條，所述安裝槽和凸起條相匹配連接以實(shí)現(xiàn)所述天平前端固定套在容納空腔內(nèi)的連接。

9.如權(quán)利要求1所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述天平前端固定套通過天平前端內(nèi)錐孔與天平的前段錐面相匹配緊固連接的方式為：所述天平前端內(nèi)錐孔的內(nèi)壁上設(shè)置有鍵槽Ⅱ，所述天平的前段錐面上設(shè)置有鍵槽Ⅲ，在所述鍵槽Ⅱ和鍵槽Ⅲ內(nèi)設(shè)置固定鍵Ⅱ以實(shí)現(xiàn)天平的前段錐面的緊固連接。

10.一種如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的基于激光位移傳感器的天平校準(zhǔn)裝置的天平校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)天平校準(zhǔn)的裝配方式，將校準(zhǔn)基座連接在地面，將天平支桿的一端通過天平支桿錐面與校準(zhǔn)基座上的校準(zhǔn)基座內(nèi)錐孔緊固連接，將天平的一端通過后端錐面和天平后端固定套緊固連接在天平支桿的另一端，將天平的另一端通過前端錐面和天平前端固定套緊固連接在加載環(huán)內(nèi)，將激光位移傳感器連接在激光位移傳感器支架上，并將激光位移傳感器連接在地面上；

步驟二，調(diào)節(jié)激光位移傳感器的位置，確保激光位移傳感器上測(cè)量孔的位置與加載環(huán)上的基準(zhǔn)圓盤同軸；

步驟三，通過加載環(huán)上的十二個(gè)桁架結(jié)構(gòu)，按單元校準(zhǔn)方法或多元校準(zhǔn)方法對(duì)天平進(jìn)行六分量加載，同時(shí)記錄加載過程中六個(gè)激光位移傳感器的所測(cè)量的位移值；

步驟四，將六個(gè)激光位移傳感器的數(shù)據(jù)值按一定規(guī)律組合，形成天平校準(zhǔn)加載結(jié)果表，建立加載載荷與激光位移傳感器測(cè)量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。