[实用新型]一种伸缩仪高精度膜片式微位移标定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微位移标定装置，尤其涉及一种伸缩仪高精度膜片式微位移标定装置。 

背景技术

伸缩仪是精密测量地壳岩体两点间水平距离相对变化的仪器，适用于观测地壳应变和固体潮水平分量的连续变化，为研究地震孕育过程的水平应变的变化规律提供数据，也为地球弹性研究提供重要数据。 

差分式短伸缩仪(Zl200610018250.3；CN100483151C)的标定装置已经广泛应用于全国数百个地震观测台站，其结构精密，但是加工精度要求高，制作工艺复杂。标定装置的内部由燕尾槽和拉簧组成，利用50：1的斜楔块将纵向位移转换为横向位移。在长时间使用过程中需要在标定装置内加满油，保证燕尾槽的滑动顺畅性。由于在地震观测台站标定装置要求一年仅使用两次的特殊性，根据多个台站的反馈意见，通常在标定装置安装使用两年以后，标定装置容易出现以下问题： 

1、时间长了以后由于油凝固、进灰等原因使得燕尾槽卡死； 

2、50：1的斜楔块加工精度要求高，机械加工过程中的不确定性使得每一台的标定装置位移常数差异较大； 

3、受山洞环境因素的影响，标定装置长时间放置后重复精度变差，位移常数发生变化。 

发明内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种结构更为简单可靠的伸缩仪高精度膜片式微位移标定装置。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

本实用新型利用恒定的力作用于弹性体上，弹性体在弹性范围内每次的变形量相同，由此产生的微位移量相同。本实用新型采用一定厚度的膜片作为弹性体，利用重锤和护板重力的合力作为作用于弹性体上的恒定作用力，利用步进电机控制重锤起落来保证弹性体在弹性范围内处于只受恒定力和不受力两个工作状态。 

具体地说，本装置包括移动物体、弹性膜片、膜片座、水平拉丝、护板、转轮、步进电机、上盖板、下盖板、主动齿轮、螺杆、从动齿轮、吊丝、重锤、立杆、底板和转轮座； 

其位置和连接关系是： 

在底板上，从左至右，分别设置有膜片座、转轮座和立杆； 

在膜片座上设置有弹性膜片； 

在转轮座上设置有一固定轴，转轮的中心孔套在固定轴上； 

上盖板和下盖板分别与立杆连接成一个支架，在上盖板上设置有步进电机，在下盖板上，从左至右，分别设置有相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，步进电机的转轴和主动齿轮的中心轴连接，从动齿轮的中心内螺纹和螺杆的外螺纹相互啮合，螺杆的下端通过吊丝和重锤连接； 

移动物体、弹性膜片、水平拉丝和转轮依次连接；转轮、护板和重锤依次刚性连接，构成一个摆系结构。 

本实用新型具有下列优点和积极效果： 

1、解决了环境因素对标定误差的影响； 

2、位移常数恒定； 

3、采用步进电机控制重锤起落，与台站正在使用的伸缩仪主机完美结合，采用12V直流供电，传输、使用更加安全； 

4、与台站正在使用的数据采集器兼容，不需做硬件改动，重新写入数采内程序即可直接应用于台站； 

5、结构更加简单和小型化，加工精度要求低，方便运输和安装； 

适用于伸缩仪的标定。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图中：其中： 

0—移动物体， 1—弹性膜片， 2—膜片座，    3—水平拉丝， 

4—护板，     5—转轮，     6—步进电机，  7.1、7.2—上、下盖板， 

8—主动齿轮， 9—螺杆，     10—从动齿轮， 11—吊丝， 

12—重锤，    13—立杆，    14—底板，     15—转轮座。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明： 

一、本标定装置的结构 

1、总体 

如图1，本装置包括移动物体0、弹性膜片1、膜片座2、水平拉丝3、护板4、转轮5、步进电机6、上盖板7.1、下盖板7.2、主动齿轮8、螺杆9、从动齿轮10、吊丝11、重锤12、立杆13、底板14和转轮座15； 

其位置和连接关系是： 

在底板14上，从左至右，分别设置有膜片座2、转轮座15和立杆13； 

在膜片座2上设置有弹性膜片1； 

在转轮座15上设置有一固定轴，转轮5的中心孔套在固定轴上；