线位移传感器在线校准夹具的设计

■文/俞　跃

线位移传感器在线校准夹具的设计

■文/俞跃

这是一种可校准线上使用的直线位移传感器的校准夹具，该系统由V型夹具及螺旋测微杆组成，可实现在不拆卸传感器的情况下对直线位移传感器进行校准，从而提高工作效率。

在生产制造或者检测的企业中，生产线上运用到大量的线位移传感器，如轮廓试验中测量形变量的位移传感器，测量门窗平整度的位移传感器等。为了保证这些传感器的正常使用，计量机构须定期进行校准，目前的状况基本都为拆卸校准，即将其从生产线拆卸下来再用固定的工作台夹具等设备进行固定并校准，过程较为繁琐。并且重新安装后需要再次调试，容易造成数据不准确等现象。为此，笔者拟设计了一种可以在线校准位移传感器的夹具装置，可以不进行拆卸在线校准，在面对大量的传感器校准工作时，可大大提高工作效率。

夹具的组成设计

本线位移传感器专用夹具的组成包括两相同的V型工作面，紧固套件、紧固套件螺钉，可调基准工作面，以及连接支架(见图1)。

图1　支架示意图

本夹具为对称结构，两V型工作面同时固定在圆柱支架上，V型工作面中设置有方形孔洞，用来安装紧固套件，两V型工作面同时固定在圆柱支架上形成校准夹具，一端V型工作面上固定可调基准工作面，可采用螺旋测微式工作面(见图2)，另一端可直接固定在被测线位移传感器的轴套上，用紧固螺钉固定。

工作原理及使用方法

校准时，将本夹具的一端固定在位移传感器的轴套上，调节另一端的可调基准工作面到位移传感器的测量范围内，此时可根据线位移传感器的测头及测杆调整基准工作面位置，使线位移传感器的测杆或测头与基准工作面中心接触适当位移量，并固定基准工作面。将可调工作面设置成零位，将线位移传感器数值清零，然后配合4等量块组中的量块把线位移传感器测量范围分为五点校准，例如，线位移传感器的量程为50mm，可选取10mm、20mm、30mm、40mm、49mm量块分别放入可调工作面与传感器测头之间，分别读取传感器示值，校准结束后取下校准夹具，校准过程结束。

图2　螺旋测微式工作面

技术要求

根据JJF 1305-2011 《线位移传感器校准规范》，传感器的安装应尽量符合阿贝原则，所以本夹具的两个V型工作面由中间圆柱支架相连，两工作面延长面理论上应该是重合的，以保证装夹的位移传感器测量面和基准工作面在同一个测量轴线上。基准工作面用来紧密接触量块，故对平面度有一定要求，不应大于0.5μm，条件允许的情况下可根据实际情况选用更高精度的工作面。

为保证传感器安装符合阿贝原则及传感器安装调整的方便性，本线位移传感器在线校准夹具也可设计添加四维调整机构，类似于磁性表座等测量装置。四维调整机构具有上下、左右平移和偏摆、俯仰调整功能，可保证位移传感器的伸缩轴线与测量基准在同一直线上。此设计不再本文讨论范围内，可在本位移传感器专用夹具的基础上延伸设计。

结 论

此线位移传感器在线校准夹具可以解决大部分线上位移传感器校准难的问题，满足了线位移传感器的校准需求。可广泛用于位移传感器的实验室校准和位移传感器生产检测需要，可提升本所在位移传感器校准和检测方面的能力。

（作者单位：安徽省芜湖市计量测试研究所）