[发明专利]一种应变计校准设备和方法有效
申请号: | 201410452325.3 | 申请日: | 2014-09-05 |
公开(公告)号: | CN104406512B | 公开(公告)日: | 2017-03-22 |
发明(设计)人: | 吕翔;陈剑;李江;刘佩进;何国强 | 申请(专利权)人: | 西北工业大学 |
主分类号: | G01B7/16 | 分类号: | G01B7/16 |
代理公司: | 陕西增瑞律师事务所61219 | 代理人: | 杜小可 |
地址: | 710072 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 应变 校准 设备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及计算机测控领域,尤其涉及一种应变计校准设备和方法。
背景技术
应变计是一种应用广泛计量器具,它种类繁多,既可应用于建筑工程的安全问题,也可应用于火箭发动机测试。因此,应变计的校准有着极为重要的意义。
目前进行应变计校准的方法主要有两种:一种方法是采用应变梁,将应变计粘贴在应变梁上,对梁施加载荷产生已知应变值,利用高精度静态应变计测量应变计的应变量,然后根据相应的数据处理规范(如回归分析或最小二乘法)计算出灵敏度系数;另一种方法是,采用精密电桥(或其它高精度的电阻测量仪表),测出应变计的初始电阻和在载荷作用下的电阻变化量,然后根据相应的数据处理规范(如回归分析或最小二乘法)计算出灵敏度系数。
现有的两种校准方法都是采用人工手动悬挂重物(如砝码)的方式实现载荷的加载,浪费了大量的人力资源,降低了校准的效率,并且由于人工操作而增加了校准的误差。
发明内容
本发明的实施例提供一种应变计校准设备和方法,在应变计校准的过程中无需进行人工操作,提高了应变计校准的效率,并且避免了由于人工操作而增加的误差。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面,提供一种应变计校准设备,包括:控制器、伺服驱动器、伺服电机、机械传动组件和应变杆;其中,所述控制器通过所述伺服驱动器与所述伺服电机连接,所述伺服电机连接所述机械传动组件的一端,所述机械传动组件的另一端与所述应变杆的一端连接,所述应变杆的另一端固定连接;所述应变杆上设置有待校准应变计,所述待校准应变计与电阻构成电桥,所述电桥的输出端与所述控制器连接,所述电桥的另一端与电源连接;
所述控制器,用于根据所述伺服电机的步距角、所述机械传动组件的参数和所述应变杆的长度以及预设的标准应变值得到所述伺服电机旋转的脉冲数,并根据所述脉冲数通过伺服驱动器控制所述伺服电机按照所述脉冲数旋转,以便所述伺服电机通过驱动所述机械传动组件,以驱动所述应变杆形变,并在所述应变杆形变后,获取所述电桥的输出电压,根据所述输出电压、所述电源的电压和所述电桥的单个桥臂的电阻值得到所述待校准应变计对应所述标准应变值的电阻变化值,并根据所述电阻变化值得到所述待校准应变计的灵敏度系数。
另一方面,提供一种应变计校准的方法,包括:
控制器根据伺服电机的步距角、机械传动组件的参数和应变杆的长度以及预设的标准应变值得到伺服电机旋转的脉冲数;
所述控制器根据所述脉冲数通过伺服驱动器控制所述伺服电机按照所述脉冲数旋转,以便所述伺服电机通过驱动所述机械传动组件,以驱动所述应变杆形变;
在所述应变杆形变后,所述控制器获取所述电桥的输出电压;
所述控制器根据所述输出电压、所述电源的电压和所述电桥的单个桥臂的电阻值得到所述待校准应变计对应所述标准应变值的电阻变化值,并根据所述电阻变化值得到所述待校准应变计的灵敏度系数。
采用上述应变计校准设备和方法,应变计校准设备中的控制器根据该伺服电机的步距角、该机械传动组件的参数和该应变杆的长度以及预设的标准应变值得到该伺服电机旋转的脉冲数,并根据该脉冲数通过伺服驱动器控制该伺服电机按照该脉冲数旋转,以便该伺服电机通过旋转该机械传动组件,以驱动该应变杆形变,并在该应变杆形变后,获取该电桥的输出电压,根据该输出电压、该电源的电压和该电桥的单个桥臂的电阻值得到该待校准应变计的电阻变化值,并根据该电阻变化值得到该待校准应变计的灵敏度系数。这样,应变计校准设备在校准过程中无需再采用手工操作,实现了校准过程的自动加载,提高了校准工作效率,同时也避免了人工操作可能带来的误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种应变计校准设备的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种电桥的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种应变计校准设备的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种应变计校准方法的流程示意图。
具体实施方式
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