CN107894221A - 间隙传感器动态测试台及静态测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种间隙传感器动态测试台及静态测试设备，包括测试平台、水平导轨组件、竖直导轨组件、旋转机构以及测试导轨组件，水平导轨组件支撑固定于测试平台上，包括水平导轨和可滑动地设置于水平导轨上的第一滑块；竖直导轨组件包括竖直导轨和可滑动地设置于竖直导轨上的第二滑块，竖直导轨固定于第一滑块上；旋转机构包括旋转轴以及由旋转轴驱动的旋转平台，旋转轴可转动地设置于第二滑块上；测试导轨组件设置于测试平台上，测试导轨组件包括平行于水平导轨的延伸方向设置的导轨，导轨包括彼此间隙对接的第一导轨部和第二导轨部，沿导轨的延伸方向，第二导轨部能够靠近或者远离第一导轨部；以及/或者沿垂直于导轨的延伸方向，第二导轨部能够靠近或者远离第一导轨部。

Description

间隙传感器动态测试台及静态测试设备

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种间隙传感器的动态测试台及静态测试设备。

背景技术

中低速磁浮列车运行时，间隙传感器用于检测磁浮列车与轨道之间的悬浮间隙，因此，该间隙传感器是中低速磁浮列车安全运行的保障。间隙传感器在出厂前需标定和检测，标定并经相关检测合格后才能出厂使用。

目前间隙传感器的标定检测设备仅有机械部分，不能完成磁浮间隙传感器的加速度旋转检测功能。通常在对间隙传感器进行标定检测时，需要对间隙传感器分别进行水平以及竖直测量和旋转测量，由于两个测试过程分别在不同的试验台上进行，通常误差较大。

目前磁浮列车悬浮传感器标定试验台，主要由试验台台架、导轨、水平位移机构、垂直位移机构、垂向高度检测装置及传感器安装座等组成。试验台台架具有两级调平功能，可以手动完成间隙传感器的标定检测。

现有间隙传感器检测装置具有以下缺点：

1)现有设备外观未全封闭，不美观，不防尘，操作时存在安全隐患；

2)现有设备机械部分安装在型材上，通过调整螺钉来调整机械部分的相互高度，水平度，垂直度，因型材易变形，故机械部分不能保持长期稳定，机械部分的安装没有共同的安装基准面，设备安装、调整很繁琐，精度难以保证，如出现问题，也难以恢复原状；

3)现有设备没有旋转机构，不能完成对磁浮间隙传感器加速度旋转检测；

4)现有设备没有电器控制***，机械部分的移动机构，通过手***作实现移动，手动操作复杂，易出错，效率低，准确率低；

5)现有设备没有数据采集处理***，不能自动输入各种试验参数，自动处理、显示、分析、保存、回放数据，不能自动生成检测报告。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种间隙传感器动态测试台及静态测试设备。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种间隙传感器动态测试台及静态测试设备，所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备包括测试平台、水平导轨组件、竖直导轨组件、旋转机构以及测试导轨组件，水平导轨组件支撑固定于所述测试平台上，所述水平导轨组件包括水平导轨和可滑动地设置于所述水平导轨上的第一滑块；竖直导轨组件包括竖直导轨和可滑动地设置于所述竖直导轨上的第二滑块，所述竖直导轨固定于所述第一滑块上；旋转机构用于对间隙传感器进行加速度旋转测试，所述旋转机构包括旋转轴以及由所述旋转轴驱动的旋转平台，所述旋转轴可转动地设置于所述第二滑块上；测试导轨组件设置于所述测试平台上，测试导轨组件包括平行于所述水平导轨的延伸方向设置的导轨，所述导轨包括彼此间隙对接的第一导轨部和第二导轨部，沿所述导轨的延伸方向，所述第二导轨部能够靠近或者远离所述第一导轨部；以及/或者沿垂直于所述导轨的延伸方向，所述第二导轨部能够靠近或者远离所述第一导轨部。

根据本发明的一实施方式，其中所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括柜体，所述测试平台为设置于所述柜体上的板状构件，所述测试平台具有第一平面，所述水平导轨支撑于所述第一平面上，所述测试导轨组件支撑于所述第一平面上。

根据本发明的一实施方式，其中所述柜体包括框架，由铝合金材料构成。

根据本发明的一实施方式，其中所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括光栅尺，固定设置于所述第一滑块上，用于测量所述第二滑块的竖直位移。

根据本发明的一实施方式，其中所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括十字滑动组件，所述十字滑动组件包括十字滑槽以及在所述十字滑槽内滑动的第一方向滑块和第二方向滑块，所述十字滑槽具有沿平行于所述水平导轨延伸方向延伸的第一方向滑槽和垂直于所述水平导轨延伸方向延伸的第二方向滑槽，所述第一方向滑块可滑动地设置于第一方向滑槽内，所述第二方向滑槽固定设置于所述第一方向滑块上，所述第二导轨部固定于所述第二方向滑块上。

根据本发明的一实施方式，其中所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括第一伺服驱动器、第二伺服驱动器以及第三伺服驱动器，所述第一伺服驱动器用于驱动所述第一滑块沿所述水平导轨滑动，所述第二伺服驱动器用于驱动所述第二滑块沿所述竖直导轨滑动，所述第三伺服驱动器连接于所述旋转轴，以驱动所述旋转轴旋转。

根据本发明的一实施方式，其中所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括控制器，分别与所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器以及所述第三伺服驱动器电连接。

根据本发明的一实施方式，其中所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括操作台，所述操作台具有显示装置，所述操作台包括电器控制***和数据采集处理***。

根据本发明的一实施方式，其中所述柜体的顶壁、底壁以及四周侧壁分别采用遮挡板封闭，所述柜体具有柜门，所述柜门枢接于所述框架上。

由上述技术方案可知，本发明的间隙传感器动态测试台及静态测试设备的优点和积极效果在于：较现有技术中的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，本发明提供的间隙传感器动态测试台及静态测试设备包括设置于竖直导轨组件上的旋转机构，从而可以通过一次安装便可以取得间隙传感器的测试数据，简化了操作步骤。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种间隙传感器动态测试台及静态测试设备的主视图。

图2是图1中的间隙传感器动态测试台及静态测试设备的侧视图。

图3是图1中的间隙传感器动态测试台及静态测试设备主视图。

图4是图1中的水平导轨组件、竖直导轨组件以及旋转机构的主视图。

图5是图4中的水平导轨组件、竖直导轨组件以及旋转机构的侧视图。

图6是图4中的水平导轨组件、竖直导轨组件以及旋转机构的俯视图。

图7是图1中的十字滑动组件的主视图。

图8是图1中的十字滑动组件的侧视图。

图9是根据一示例性实施方式示出的一种间隙传感器动态测试台及静态测试设备的上位机软件主画面。

其中，附图标记说明如下：

图中：101、测试平台；102、水平导轨组件；103、竖直导轨组件；104、旋转机构；105、竖直导轨；106、水平导轨；302、旋转轴；201、柜体；202、框架；203、柜门；301、测试导轨组件；303、十字滑动组件。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

参照图1，根据本发明的一个方面，提供一种间隙传感器动态测试台及静态测试设备，所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备包括测试平台101、水平导轨组件102、竖直导轨组件103、旋转机构104以及测试导轨组件，其中水平导轨组件102可以支撑固定于所述测试平台101上。所述水平导轨组件102可以包括水平导轨106和可滑动地设置于所述水平导轨106上的第一滑块。竖直导轨组件103可以包括竖直导轨105和可滑动地设置于所述竖直导轨105上的第二滑块，所述竖直导轨105固定于所述第一滑块上。

旋转机构104用于对间隙传感器进行加速度旋转测试，所述旋转机构104可以包括本体301、可转动地设置于所述本体301内的旋转轴302以及由所述旋转轴302驱动的旋转平台，所述旋转平台用于放置间隙传感器，所述本体301可以固定设置于所述第二滑块上。

其中测试导轨组件可以包括沿水平导轨的延伸方向延伸的导轨，该导轨可以包括相互对接的第一导轨部和第二导轨部。根据本发明的一具体实施方式，其中第一导轨部可以为固定导轨，第二导轨部可以为活动导轨，但不以此为限，第一导轨部也可以为活动导轨，第二导轨部为固定导轨，或者第一导轨部和第二导轨部均为活动导轨，都在本发明的保护范围内。

根据本发明的一具体实施方式，其中第一导轨部可以固定设置于测试平台101，第二导轨部可以通过十字滑动组件支撑于测试平台101上，该第二导轨部和第一导轨部可以对接。根据本发明的一具体实施方式，其中十字滑动组件可以包括十字滑槽、沿第一方向滑槽滑动的第一方向滑块以及沿第二方向滑槽滑动的第二方向滑块，其中该第一方向滑槽的延伸方向垂直于第二方向滑槽的延伸方向。根据本发明的一具体实施方式，其中第一方向滑槽的延伸方向可以平行于水平导轨延伸方向，该第二方向滑槽的延伸方向可以垂直于该水平导轨的延伸方向。第一方向滑槽内可以设置有第一方向滑块，第二方向滑槽可以固定设置于该第一方向滑块，该第二方向滑槽内可以设置第二方向滑块，第二导轨部可以固定设置于第二方向滑块上，但不以此为限，都在本发明的保护范围内。

通过第二导轨部沿第一方向滑槽滑动，可以使第二导轨部沿水平导轨的延伸方向靠近或者远离第一导轨部，从而可以调节第一导轨部和第二导轨部之间的缝隙的大小，以满足间隙传感器过接缝的检测试验需要。通过第一导轨部沿第二方向滑槽滑动，可以使第一导轨部和第二导轨部之间的对正度，以沿垂直于水平导轨的延伸方向，第一导轨部与第二导轨部对正或者偏离，满足间隙传感器偏轨的检测试验需要。

根据本发明的一具体实施方式，其中第一导轨部和第二导轨部的数量可以根据实际需要进行选择，都在本发明的保护范围内。第一导轨部和第二导轨部之间的可以尺寸，可以根据实际需要进行选择，例如但不限于，第一导轨部和第二导轨部之间的间隙可以为40mm，但不以此为限，都在本发明的保护范围内。

其中，较现有技术中的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，本发明提供的间隙传感器动态测试台及静态测试设备包括设置于竖直导轨组件103上的旋转机构104，从而可以通过一次安装便可以取得间隙传感器的测试数据，简化了操作步骤。另外，上述数据均可以由同一个测试平台完成，提高了测量的精确度。

除此，通过将水平导轨组件102直接设置于测试平台101上，而竖直导轨组件103设置于水平导轨组件102，旋转机构104设置于竖直导轨组件103上，可以使整个间隙传感器动态测试台及静态测试设备具有统一的安装基准，从而可以提高间隙传感器动态测试台及静态测试设备的尺寸精度，并且可以提高间隙传感器动态测试台及静态测试设备的安装准确性和安装效率。更进一步地，根据本发明的一具体实施方式，其中测试导轨组件也可以固定设置于该相同的安装基准上，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中该测试平台可以为板状构件，该板状构件可以具有第一平面，水平导轨组件102和测试导轨组件可以均设置于该第一平面内，从而可以提高整个间隙传感器动态测试台及静态测试设备的安装精度。

根据本发明的一具体实施方式，其中间隙传感器动态测试台及静态测试设备可以包括柜体201，上述测试平台101可以设置于该柜体201上。根据本发明的一具体实施方式，其中该测试平台101可以由铝合金材料构成，其具有较高刚性，能提高间隙传感器动态测试台及静态测试设备，保持长期状态稳定，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中该柜体201可以包括由框架202构成的主体结构，以及用于封闭该框架202而设置的顶壁、底壁以及四周侧壁，该顶壁、底壁以及四周侧壁可以采用遮挡板封闭，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中框架202可以由铝合金材料构成，但不以此为限，都在本发明的保护范围内。

根据本发明的一具体实施方式，其中测试平台101可以设置于顶壁和底壁之间，并且该顶壁、底壁以及测试平台可以彼此平行，但不以此为限，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中该柜体201可以具有柜门203，该柜门203可以枢接于框架202上，例如但不限于，该柜门203可以通过合页安装于框架202上，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中柜体201还可以包括调节地脚，以用于调整框架202的平整度，但不以此为限，都在本发明的保护范围内。本发明提供的柜体201为间隙传感器测试平台提供了一个封闭空间，以防止灰尘落到该间隙传感器测试平台上。另外，可以使间隙传感器测试平台与周围环境隔离，提高了操作安全性。

根据本发明的一具体实施方式，其中间隙传感器动态测试台及静态测试设备还可以包括光栅尺，该光栅尺可以固定设置于所述第一滑块上，以用于测量所述第二滑块的竖直位移。该光栅尺可以实现竖直导轨组件103最终位置的精确测量和位置闭环控制，消除了现有技术中伺服电机、滑动模组等组合装配误差。根据本发明的一具体实施方式，其中竖直导轨组件103的位置误差可以控制在0.02mm内，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中第一滑块上可以设置有第一安装支座，该第一安装支座可以具有第一安装面，光栅尺和竖直导轨组件103可以固定设置于该第一安装面上，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中根据实际需要，该第一安装支座可以选择具有特定形状的结构和尺寸，例如但不限于，其可以为L型结构、菱形结构或者矩形结构，都在本发明的保护范围内。旋转机构104与第二滑块之间也可以设置有第二安装支座，该第二安装支座的选择可以参考第一安装支座的选择方式，在此不再赘述。

根据本发明的一具体实施方式，其中旋转机构104还可以包括伺服电机，该伺服电机可以固定设置于第二安装支座上，用于驱动旋转轴302转动。根据本发明的一具体实施方式，其中该旋转机构104可以通过联轴器与旋转轴302连接，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中伺服电机和联轴器之间还可以设置有减速器，可以根据实际需要进行选择，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一具体实施方式，其中旋转平台上可以设置有快速夹持件以快速对待检测的间隙传感器进行夹持，根据本发明的一具体实施方式，该快速夹持件可以为快速固定肘夹组件，但不以此为限，都在本发明的保护范围内。间隙传感器安装、固定在旋转机构104上，以对间隙传感器进行加速度性能检测。当做标定和其它检测项目时，旋转机构104可以将间隙传感器旋转至水平位，即可对间隙传感器进行标定和检测。旋转伺服电机带机械抱闸，能确保掉电时，旋转机构不旋转，从而可以确保设备安全。用于驱动竖直滑动组件的第二滑块移动的伺服电机也可以带有机械抱闸，能确保掉电时，旋转机构不会掉落，从而确保设备的安全。

电器控制***可以根据实际需要进行选择，例如但不限于可以由西门子S7200Smart可编程控制器、伺服驱动器、断路器、电源模块、传感器等组成，完成对机械部分伺服电机的自动控制。S7200Smart可以通过RS485协议，与五台伺服驱动器通信，发送指令和接受数据，伺服驱动器可以依指令要求完成对伺服电机的自动控制。

数据采集处理***可以由平板电脑、采集模块、间隙传感器采集模块、光栅尺位置检测单元等组成。例如但不限于，该平板电脑可以为研华工控平板电脑，该平板电脑可以作为核心，通过以太网与可编程控制器通信，通过USB协议与间隙传感器采集模块通信，通过RS485协议与研华亚当采集模块通信，通过RS232协议与光栅尺位置检测单元通信，通过USB协议与条码扫描器通信。基于Windows操作***的上位机软件安装、运行在研华工控平板电脑内，通过各种协议与相关模块通信获取各种数据，依要求，对各种数据进行处理、显示、分析、保存；同时完成作为人机界面，完成外部各种试验参数的设置输入，最终上位机软件接收和执行各种操作命令，全自动地完成间隙传感器的标定和各种测试功能，并自动生成检测报告。

本发明提供的间隙传感器动态测试台及静态测试设备的优点和有益效果在于：

1)本发明的框架采用铝合金材料构成，从而可以实现间隙传感器动态测试台及静态测试设备设备的轻量化，另外，在框架的顶壁、底壁以及外周壁上分别设置遮挡板，外观全封闭化，美观化，操作简便、安全化；

2)通过将水平方向导轨组件设置于测试平台上，而竖直方向导轨组件和旋转机构分别设置于水平方向导轨组件和竖直方向导轨组件，解决了间隙传感器动态测试台及静态测试设备安装基准的统一，从而可以保证设备高精度的尺寸要求，实现了设备安装快速、准确，后期维护方便；

3)解决了通过一次装夹，完成对间隙传感器标定和全部检测项目；

4)融合多专业技术知识，解决了间隙传感器全自动标定和检测功能。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

Claims (9)

1.一种间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，包括：

测试平台；

水平导轨组件，支撑固定于所述测试平台上，所述水平导轨组件包括水平导轨和可滑动地设置于所述水平导轨上的第一滑块；

竖直导轨组件，包括竖直导轨和可滑动地设置于所述竖直导轨上的第二滑块，所述竖直导轨固定于所述第一滑块上；

旋转机构，用于对间隙传感器进行加速度旋转测试，所述旋转机构包括旋转轴以及由所述旋转轴驱动的旋转平台，所述旋转轴可转动地设置于所述第二滑块上；

测试导轨组件，设置于所述测试平台上，包括平行于所述水平导轨的延伸方向设置的导轨，所述导轨包括彼此间隙对接的第一导轨部和第二导轨部，沿所述导轨的延伸方向，所述第二导轨部能够靠近或者远离所述第一导轨部；以及/或者沿垂直于所述导轨的延伸方向，所述第二导轨部能够靠近或者远离所述第一导轨部。

2.如权利要求1所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括柜体，所述测试平台为设置于所述柜体上的板状构件，所述测试平台具有第一平面，所述水平导轨支撑于所述第一平面上，所述测试导轨组件支撑于所述第一平面上。

3.如权利要求2所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述柜体包括框架，由铝合金材料构成。

4.如权利要求1所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括光栅尺，固定设置于所述第一滑块上，用于测量所述第二滑块的竖直位移。

5.如权利要求1所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括十字滑动组件，所述十字滑动组件包括十字滑槽以及在所述十字滑槽内滑动的第一方向滑块和第二方向滑块，所述十字滑槽具有沿平行于所述水平导轨延伸方向延伸的第一方向滑槽和垂直于所述水平导轨延伸方向延伸的第二方向滑槽，所述第一方向滑块可滑动地设置于第一方向滑槽内，所述第二方向滑槽固定设置于所述第一方向滑块上，所述第二导轨部固定于所述第二方向滑块上。

6.如权利要求1至5中任一项所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述间隙传感器测试装置还包括第一伺服驱动器、第二伺服驱动器以及第三伺服驱动器，所述第一伺服驱动器用于驱动所述第一滑块沿所述水平导轨滑动，所述第二伺服驱动器用于驱动所述第二滑块沿所述竖直导轨滑动，所述第三伺服驱动器连接于所述旋转轴，以驱动所述旋转轴旋转。

7.如权利要求6所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述间隙传感器测试装置还包括控制器，分别与所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器以及所述第三伺服驱动器电连接。

8.如权利要求1-5中任一项所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述间隙传感器动态测试台及静态测试设备还包括操作台，所述操作台具有显示装置，所述操作台包括电器控制***和数据采集处理***。

9.如权利要求3所述的间隙传感器动态测试台及静态测试设备，其特征在于，所述柜体的顶壁、底壁以及四周侧壁分别采用遮挡板封闭，所述柜体具有柜门，所述柜门枢接于所述框架上。