[发明专利]一种电涡流位移传感器阵列的三维标定方法

摘要

本发明一种电涡流位移传感器陈列的三维标定方法属于检测技术领域，涉及一种电涡流位移传感器陈列的三维标定方法。该方法采用由平面和斜面组成的标定件，先利用标定件的平面进行电涡流位移传感器阵列探头的轴向标定；后利用标定件的斜面，根据空间几何关系，实现对电涡流位移传感器阵列的探头沿垂直于轴线平面方向上的标定，包括电涡流位移传感器探头阵列的横向和纵向标定，最终实现对电涡流位移传感器阵列的三维标定。标定方法标定精度高，普适性强，不受电涡流位移传感器种类的限制，实现对不同种类不同排列方式的电涡流位移传感器阵列进行三维标定，且调整标定件倾角即可实现对不同量程的电涡流位移传感器阵列三维标定，标定效率高。

主权项

1.一种电涡流位移传感器阵列的三维标定方法，其特征是，该方法采用由平面和斜面两部分组成的标定件，先利用标定件的平面结构进行电涡流位移传感器阵列探头的轴向标定；后利用标定件的斜面结构，根据空间几何关系，实现对电涡流位移传感器阵列的探头沿垂直于轴线平面方向上的标定，包括电涡流位移传感器探头阵列的横向和纵向标定，最终实现对电涡流位移传感器阵列的三维标定；该方法的具体步骤如下：第一步、电涡流位移传感器阵列的探头轴向标定电涡流位移传感器阵列由安装在测量架(2)上的多个电涡流位移传感器的探头(i,j,k..n)构成，标定件(1)具有平面(a)、斜面(b)和凸块(c)，利用标定件(1)的平面（ a） 实现对电涡流位移传感器阵列的沿探头轴线方向上的标定；标定过程中，要求电涡流位移传感器阵列位置固定，标定件(1)固定于电控平台上，其位置要求垂直于电涡流位移传感器阵列轴线位置且与探头阵列间距处于电涡流位移传感器量程范围内的位置；启动电涡流位移传感器阵列，读取阵列中所有探头的位移测量值；则求取的任意两探头间位移测量值的差值即为此任意两探头间沿轴线方向的相对距离；其具体公式如下：ΔXij＝ΔXi‑ΔXj  (1)其中：ΔXi为探头i的位移测量值，ΔXj为探头j的位移测量值，ΔXij为求取的两探头沿轴线方向的相对距离；由公式(1)完成对阵列中所有探头间沿轴线方向的相对位置关系的标定；第二步、电涡流位移传感器阵列的探头沿垂直轴向平面的标定第一步完成后，翻转标定件(1)使电涡流位移传感器阵列对准标定件的斜面（ b） ，开始进行对电涡流位移传感器阵列的沿垂直轴向平面的标定过程；此标定过程主要是为了消除电涡流位移传感器阵列安装时的安装误差以及电涡流位移传感器阵列固定件即测量架的加工误差；对标定件(1)与电涡流位移传感器探头阵列的相对位置进行标定，应用三角函数实现电涡流位移传感器阵列的沿垂直轴向平面方向的标定过程；其具体公式如下：其中，α为标定件(1)的斜面倾角，ΔX为最终要求的沿轴向方向的相对距离，Yij为探头i、j的纵向相对距离；标定时，通过测量得到探头i和探头j的位移测量值ΔXi和ΔXj，ΔXij为第一步中经过电涡流位移传感器阵列沿轴线方向的标定过程得到的探头i、探头j轴向相对距离；由此，求得在水平方向上探头位移值的差值ΔX＝ΔXi‑(ΔXj‑ΔXij)，其与所标定的电涡流位移传感器阵列中量程最大的电涡流位移传感器有关，要保证斜面倾角α满足最远处探头的测量量程；通过公式(2)求得电涡流位移传感器阵列中任意两探头间的竖直方向上的距离Yij；完成竖直方向上的标定后，将标定件(1)旋转90°，其中，标定件(1)下方所设计的两块凸块（ c） 即为固定部位，实现纵向斜面以及旋转90°以后横向斜面的固定；旋转90°以后，纵向斜面变为横向斜面，再次利用前面的步骤实现对电涡流位移传感器阵列中在垂直于轴线平面内的任意两个探头间的横向距离的标定；此时，公式(2)中Yij即变为阵列中任意两探头的横向距离；由此，最终可得到电涡流位移传感器阵列中所有探头点间的空间相对位置关系，即实现对电涡流位移传感器阵列的空间三维标定过程。