[发明专利]便携式全自动电涡流位移传感器自动标定装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种便携式全自动电涡流位移传感器自动标定装置。

背景技术

电涡流位移传感器是一种非接触式近距离位移传感器。随着工程测试技术的发展，电涡流位移传感器(电涡流位移传感器)在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。标准的电涡流位移传感器的反馈输出电压与被测距离呈现正相关的线性关系。工程中一般采用测量电涡流位移传感器输出端的电压值，来换算出被测的距离。在电涡流位移传感器使用前，必须进行标定，确定出传感器的系数(斜率K和截距b)。因此，精确标定出传感器的系数，尤为重要。

目前阶段，市面上传统的电涡流位移传感器标定仪只具备基础的位移调节功能，标定时，通过手动调节千分尺移动至已知距离位置，同时测量传感器输出端信号电压，将此组数据进行人工记录。然后重复此操作，通过测量多个已知位置点的输出电压，最终确定出传感器的系数。

传统的电涡流位移传感器标定仪存在以下不足：

1、需要通过人工手动旋转螺旋测微仪来进行调节被测距离，标定效率低；

2、不具备数据存储功能，每调节一次被测距离，需要人工记录所调节的距离以及传感器的输出电压；

3、不具备传感器供电功能，标定时需要另准备传感器的供电电源；(电涡流位移传感器一般供电方式为-24V DC)

4、无法自动计算出传感器的系数，一般需要将标定记录人工输入到Excel中，利用Excel的图表功能，绘制出传感器的线性度，并计算出传感器的系数。

随着目前工业生产节奏的逐渐加快，传统的电涡流位移传感器标定仪的不足之处日益凸显。为提高现场传感器的标定效率，进一步满足实际工程中的使用要求，特开发出新型的电涡流位移传感器标定装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动的电涡流位移传感器标定装置。其具备以下创新优势：

1、通过机械式结构实现传感器标定的全自动化，一键式操作。标定时无需手动调节其被测距离，标定效率高；

2、具备数据存储功能，能够自动记录并存储标定数据，再无需人工手动记录；

3、具备传感器供电电源，标定时无需再另行配备传感器供电电源；

4、具备传感器系数自动计算功能，可直接计算并显示出传感器的系数，并能直观地显示出传感器的线性程度。

5、集成式的紧凑设计，能够方便携带，更加有利于现场标定使用。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

便携式全自动电涡流位移传感器自动标定装置，包括箱体，箱体有盖子，箱体上设置有安装底板，安装底板上设置有安装面板；所述的安装底板上安装固定有信号采集装置、传动装置总成、24V电源和编码器；传动装置总成，包括依次连接的步进电机、减速机、联轴器、滚珠丝杠，移动平台安装在滚珠丝杠上，移动平台还与直线导轨形成滑动副；

步进电机与电机控制器和编码器连接，信号采集装置与移动支架连接，24V电源分别为步进电机、编码器、信号采集装置提供电源；

所述的安装面板上安装电子元器件、导轨、电机控制器；所述的导轨固定在安装面板上，移动支架安装在导轨形成滑动副；移动支架固定在传动装置总成的移动平台上；传动装置总成带动移动支架在导轨上水平直线运动。

电子元器件包括RS232接口、按钮开关、220V电源插座、网线接口插座、接线端子；所述的RS232接口与电机控制器连接，所述的220V电源插座、按钮开关依次与24V电源连接，所述的接线端子连接24V电源，所述的网线接口插座与信号采集装置连接。

该便携式全自动电涡流位移传感器自动标定装置，主要由电源系统、机械自动运行系统以及信号采集系统三部分组成。

电源系统：电源系统由220V供电电源线和+24V直流稳压电源组成，为后续工作系统以及被测传感器供电。

机械自动运行系统：机械自动运行系统由二相步进电机、电机控制器、电机驱动器、电机编码器、减速机、联轴器、滚珠丝杠副以及固定台架组成，主要功能是使被测参照物能够按照设定的逻辑程序自动移动。

信号采集系统：信号采集系统由信号采集装置和处理器组成。

技术方案具体为：

1、利用步进电机实现标定参照物的自动位移变化。通过步进电机控制器和驱动器进行步进电机的运动逻辑编程，以实现电机的逻辑化自动运行控制。

2、利用行星减速机按照固定变比对步进电机的输出轴转速进行按比例缩小，以取得较小的输出转速。