[發(fā)明專利]單端式電渦流微位移傳感器標定裝置、方法、計算機設備和存儲介質

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011075803.5
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112378326B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 徐正平;馮勇通
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐;馬魯晉

1.一種單端式電渦流微位移傳感器標定裝置，其特征在于，所述裝置包括浮空平臺(10)，以及設置于該平臺上的被測物(2)、一維精密調整臺(3)、探頭(4)、探頭固定架(5)、處理電路(6)、測量儀器(7)、距離測量單元以及計算機(9)；所述探頭(4)安裝在固定于平臺上的探頭固定架(5)上，被測物(2)設置在一維精密調整臺(3)上，調節(jié)一維精密調整臺(3)可帶動被測物(2)在平臺表面沿探頭固定架(5)和一維精密調整臺(3)連線的軸向方向水平移動，以改變被測物(2)與探頭(4)之間的距離；所述距離測量單元用于測量探頭(4)與被測物(2)之間的距離，并將該距離信息傳輸至計算機(9)；所述處理電路(6)用于將探頭(4)探測的信息轉換為電壓信號，并傳輸至測量儀器(7)進行數(shù)據(jù)采集，還用于調節(jié)系統(tǒng)增益及輸出信號偏置；

所述的單端式電渦流微位移傳感器標定裝置的標定方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，搭建所述單端式電渦流微位移傳感器標定裝置；

步驟2，調節(jié)一維精密調整臺(3)改變被測物(2)與探頭(4)的距離，在此過程中采集處理電路(6)的輸出電壓以及距離測量單元測得的被測物(2)與探頭(4)的距離；

步驟3，判斷處理電路(6)的輸出電壓和被測物(2)與探頭(4)的距離之間的關系，若為正比，則執(zhí)行正比標定過程；否則執(zhí)行反比標定過程；

步驟3中所述正比標定過程包括：

步驟3-1-1，調節(jié)一維精密調整臺(3)使被測物(2)距離探頭(4)最近，即被測物(2)位于零位位置；此時，清零雙頻激光干涉儀(1)的顯示結果，以此作為標定基準位置；

步驟3-1-2，調節(jié)偏置粗調電位計和偏置精調電位計，使處理電路(6)的輸出與最小電壓有效值間的偏差在第一預設范圍內；其中，所述最小電壓有效值為被測物(2)距離探頭(4)最近時處理電路(6)輸出的電壓有效值；

步驟3-1-3，調節(jié)一維精密調整臺(3)使被測物(2)距離探頭(4)最遠，即滿足預設的測量量程要求；此時，調節(jié)增益調節(jié)電位計，使處理電路(6)的輸出與最大電壓有效值間的偏差在第二預設范圍內；其中，所述最大電壓有效值為被測物(2)距離探頭(4)最遠時處理電路(6)輸出的電壓有效值；

步驟3-1-4，調節(jié)一維精密調整臺(3)使被測物(2)距離探頭(4)最近，即被測物(2)位于零位位置；此時，判斷處理電路(6)的輸出與最小電壓有效值間的偏差是否在第一預設范圍內，若在，則開始進行標定，執(zhí)行下一步，否則轉至步驟3-1-2重新調節(jié)；

步驟3-1-5，從當前位置以指定步長調節(jié)一維精密調整臺(3)，同步采集雙頻激光干涉儀(1)位置輸出及測量儀器(7)的采集結果，直至被測物(2)距離探頭(4)最遠；

步驟3-1-6，對步驟3-1-5采集的數(shù)據(jù)進行擬合，獲得單端式電渦流微位移傳感器的標定結果。

2.根據(jù)權利要求1所述的單端式電渦流微位移傳感器標定裝置，其特征在于，所述距離測量單元包括雙頻激光干涉儀(1)、角反射器(8)，其中雙頻激光干涉儀(1)固定設置在浮空平臺(10)上，角反射器(8)設置在一維精密調整臺(3)上，且位于被測物(2)靠近雙頻激光干涉儀(1)的一側，雙頻激光干涉儀(1)發(fā)出一束激光照射到角反射器(8)上，角反射器(8)將激光原路返回。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的單端式電渦流微位移傳感器標定裝置，其特征在于，所述處理電路(6)包括用于調節(jié)系統(tǒng)增益的增益調節(jié)電位計、用于調節(jié)輸出信號偏置的偏置粗調電位計和偏置精調電位計。

4.根據(jù)權利要求3所述的單端式電渦流微位移傳感器標定裝置，其特征在于，所述被測物(2)采用鋁合金或鈦合金。

5.根據(jù)權利要求4所述的單端式電渦流微位移傳感器標定裝置，其特征在于，所述測量儀器(7)采用示波器，或萬用表，或數(shù)字電壓表，或數(shù)據(jù)采集卡配給計算機實現(xiàn)。