[实用新型]一种线位移传感器校准装置

说明书

本实用新型涉及一种线位移传感器校准装置，包括恒温室和温度调节箱，温度调节箱内设置有用于安装待校准的线位移传感器的传感器调整台，温度调节箱设置于所述恒温室内，恒温室内于所述温度调节箱的右侧设置有位移台，位移台上沿左右方向导向移动装配有轴线沿左右方向延伸的位移输出杆，位移输出杆的左端伸入到温度调节箱内并设置有用于与线位移传感器配合使用的输出端头，恒温室内还设置有驱动位移输出杆左右移动的输出杆驱动机构和用于测量位移输出杆移动位移的位移测量机构。本实用新型解决了现有技术中刚性轴部分暴露于常温温度场中而会影响校准溯源精度的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及校准检定领域，尤其涉及一种线位移传感器校准装置。

背景技术

线位移传感器（Linear displacement sensor）是一种能感受长度尺寸变化并转换成可用输出信号的器件。线位移传感器可用于测量位移、距离、位置和应变量等长度尺寸，是一种工程测试中应用较为广泛的传感器。线位移传感器输出信号类型多种多样，按照其结构及敏感原理可分为电感式位移传感器、应变式位移传感器、激光位移传感器、（编码）拉线式位移传感器等。

为保证线位移传感器作为计量器具的输出位移长度可被溯源至国家基准，法定计量检定机构依据JJF1305-2011《线位移传感器校准规范》对线位移传感器进行计量校准，并规定校准应在实验室环境（20±2）℃进行。

在长度计量领域，温度是对计量结果产生影响的首要因素，且长度计量所使用的标准器都在20℃环境下进行溯源。这主要是由于材料热膨胀现象的存在，导致不同的温度下，同一材料的几何尺寸有所不同。因此，在长度计量领域，各个层级的计量标准器都约定在相同的温度下开展量传。

然而，实际的传感器使用工况并不总像实验室环境一样稳定，尤其是使用在装备制造设备、航空航天装备上的传感器，其所处环境温度最高可达70℃，而在20℃环境下获得的校准数据由于温度的影响而无法全面反映传感器的实际情况。

为解决上述问题，中国专利CN107830808A公开了“一种高低温环境光栅位移传感器的校准方法及装置”，该校准装置包括高低温环境试验箱和恒温箱，恒温箱内设置有、环境补偿器、刚性轴和用于驱动刚性轴左右移动的驱动平台，刚性轴的另外一段与高低温环境实验箱内的光栅位移传感器的读数头相连接，也就是说刚性轴的一端伸入到恒温箱中，另外一端伸入到高低温环境试验箱中，刚性轴的中部则暴露于恒温箱与高低温环境试验箱之间。

使用时，首先保持被测件不动，在设定温度下，利用激光干涉仪以及环境补偿器测量出刚性轴的热变形量，并依据刚性轴的材料特性，推导出刚性轴的热变形量与温度变化量的函数关系。然后在各温度测量点下，被测件缓慢移动到各检定位置，记录下光栅位移传感器的读数头的读数和激光干涉仪的读数，依据推导出的函数关系将各检定位置的热变形量计算出，并补偿到激光干涉仪测得的位移指中，以完成对光栅位移传感器的校准。

现有的这种校准装置存在以下问题：1、刚性轴的一端处于恒温箱内，刚性轴的另外一端处于高低温环境试验箱中，而刚性轴的中部则暴露于恒温箱与高低温环境试验箱之间，暴露于恒温箱与高低温环境试验箱的这一段刚性轴在常温环境中，这个常温环境是对于溯源而言是另外一个非20℃的温度场，相当于现有技术中，校准过程中存在三个不同的温度场，这种设置形式使得它的补偿模型必然不是特别精确，而且，它的补偿模型要引入轴的长度，轴的长度用钢尺溯源，本身也精度不高，另外，现有技术中利用补偿算法进行修正来得到传感器的溯源值，需要首选获得温度与刚性轴变形量的关系，校准过程比较复杂；2、现有技术的校准装置，仅能适用于一种位移传感器的校准，限制了其通用性和使用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种线位移传感器校准装置，以解决现有技术中刚性轴部分暴露于常温温度场中而会影响校准溯源精度的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型中一种线位移传感器校准装置的技术方案如下：