CN110260771A - 适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具 - Google Patents

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Abstract

一种适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，目标板支架有两个，目标板支架上方固定在底座支架上，目标板两侧分别固定在一个目标板支架上面；传感器支架一端固定非接触式位移传感器探头，传感器支架另一端固定压头连接部件，传感器支架固定在压头连接部件上方与直线电机传动杆下方，压头连接部件下方装有压头，压头连接部件上方安装在直线电机传动杆下方。本发明把目标板固定在目标板支架上方，目标板支架固定在底座支架上，非接触式位移传感器探头安装在压头连接部件上方与直线电机传动杆下方，可避免不必要的安装间隙，显著提升位移测量的重复性与精确性，提高机架刚度，精确测量压入深度，为进一步计算材料力学性提供可靠数据。

Description

适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具
技术领域
本发明涉及到便携式压入仪上位移传感器的安装，尤其适用于非接触式位移传感器的安装，所述非接触位移传感器包括电涡流位移传感器、电容位移传感器。
背景技术
压入载荷与压入深度是仪器化压入技术中两个关键参数，直接影响计算材料力学参数的精确性，因此需要准确测量。在基于直线电机驱动的便携式压入仪中，若使用直线电机内部集成光栅尺测量压入深度，必然会引入机架上较多间隙与直线电机传动杆上其他部件间隙的形变量，从而给压入深度的计算带来较大误差。将非接触式位移传感器探头与目标板安装在合适位置可消除大量间隙。因此，可使用非接触式位移传感器测量压入深度。在便携式压入仪中，将非接触式位移传感器探头与目标板安装不同位置将显著影响测量压入深度的可靠性。
发明内容
为了克服已有位移测量方式的可靠性较差的不足,本发明提供了一种适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，把目标板固定在目标板支架上方，目标板支架固定在底座支架上，非接触式位移传感器探头安装在压头连接部件上方与直线电机传动杆下方，可避免不必要的安装间隙，进而显著提升位移测量的重复性与精确性，提高机架刚度，精确测量压入深度，为进一步计算材料力学性提供可靠数据。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，所述夹具包括目标板支架、目标板、传感器支架与压头连接部件，所述目标板之间有两个，所述目标板支架上方固定在底座支架上，所述目标板两侧分别固定在一个目标板支架上面；所述传感器支架一端固定非接触式位移传感器探头，所述传感器支架另一端固定压头连接部件，所述传感器支架固定在压头连接部件上方与直线电机传动杆下方，所述压头连接部件下方装有压头，所述压头连接部件上方安装在直线电机传动杆下方。
进一步，所述目标板支架上方中间开有凹槽，通过螺钉固定在底座支架的螺纹孔上，用于调节目标板在底座支架上的上下位置。
再进一步，所述目标板支架下方开有光孔，用于固定目标板，所述目标板两侧中间开有凹槽，通过螺钉固定在目标板支架上面。
更进一步，所述传感器支架开有两个螺纹孔，一个用于固定非接触式位移传感器探头，另一个用于固定压头连接部件。
优选的，所述传感器支架通过螺母固定在压头连接部件上方与直线电机传动杆下方。
所述压头连接部件上方通过螺纹安装在直线电机传动杆下方。
本发明有益效果主要表现在：可上下调节目标板和非接触式位移传感器探头的位置，使非接触式位移传感器安装在合适的位置；进一步，将非接触式位移传感器探头和传感器支架的质心与直线电机传动杆质心同轴，避免了由于直线电机传动杆与电机内部导轨之间的弯矩产生的摩擦力，从而更精确计算压入载荷；进一步，将非接触式位移传感器探头固定在压头上方与直线电机传动杆下方，目标板固定在目标板支架上方，目标板支架固定在底座支架上，可避免大量间隙形变，显著提高机架刚度与位移测量的重复性，进而准确计算压入深度，为获取材料力学参数提供可靠数据。
附图说明
图1是便携式压入仪的示意图，其中，1是目标板支架，2目标板，3是非接触式位移传感器探头，4是传感器支架，5是压头，6是压头连接部件，7是直线电机传动杆，8是底座支架，9是底座，10是直线电机，11是直线电机托架，12是立柱，13是横梁，14是支撑件，15是调节旋钮。
图2是适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具的轴视图。
图3是目标板支架固定目标板的示意图。
图4是本发明在便携式式压入仪中安装等效力学模型图，其S是试样刚度，KI是压头刚度，K杆是直线电机传动杆7刚度，Ks是电机内部悬挂弹簧刚度，K活是电机托架11与直线电机10的等效刚度，δ间1是直线电机托架11与直线电机7之间的间隙、电机托架11与横梁13间隙、横梁13与旋钮15之间间隙之和，K梁是横梁13与支撑14的等效刚度，K柱是立柱12的刚度，δ间2是便携式压入仪底座支架8与底座9之间间隙。
图5是目标板支架的轴视图。
图6是目标板的轴视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图6，一种适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，包括两个目标板支架1、目标板2、传感器支架4与压头连接部件6，所述目标板支架1上方中间开有凹槽，通过螺钉固定在底座支架8的螺纹孔上，用于调节目标板2上下位置；下方开有光孔，用于固定目标板2。所述目标板2两侧中间开有凹槽，通过螺钉固定在目标板支架1上面。所述传感器支架4开有两个螺纹孔，一个用于固定非接触式位移传感器探头3，另一个用于固定压头连接部件6。所述传感器支架4通过螺母固定在压头连接部件6上方与直线电机传动杆7下方。所述压头连接部件6下方装有压头5，上方通过螺纹安装在直线电机传动杆7下方。
将所述夹具应用于便携式压入仪，所述底座支架8位于底座9上，所述底座支架8上设有立柱12，所述立柱12通过内六角与14支撑件连接，所述直线电机10位于直线电机托架11上。
所述横梁13中部开有4个螺纹孔，电机托架11上开有4个光孔，通过4个螺丝将横梁13与直线电机托架11固定连接。所述横梁13两侧开有自由端口，可上下活动地套装在立柱12上，调整好横梁13上下位置后，通过左右两个内六角螺钉将横梁13固定在立柱12上，所述横梁13中间与支撑件14中间开有螺纹孔，用于通过螺纹连接调节旋钮15上。
本发明等效力学模型如图3所示。从图3可知，针对便携式压入仪，本发明是计算压入深度的最优解决方案。通过将非接触式位移传感器探头3固定在压头5上方与直线电机传动杆7下方，目标板2固定在目标板支架1上方，目标板支架1固定在底座支架8上，可避免大量间隙与机架形变，显著提高位移测量的重复性与可靠性，进而有效提高机架刚度与计算压入深度的可靠性，为获取材料力学参数提供可靠数据。
本发明具体工作流程如下：
第一，按照图2所示安装好压头5与压头连接部件6与非接触式位移传感器探头3，初步调节非接触式位移传感器探头3上下位置。
第二，将目标板2通过目标板支架1组合，调节目标板2的上下位置，通过螺钉固定在便携式压入仪底座支架7上。
第三，使直线电机传动杆7缓慢靠近试样表面，最终保持在试样上方，通过计算机获取非接触式位移传感器3的当前位置，上下调节目标板2，直至非接触式位移传感器3工作在合适位置。
第四，进行压入测试，记录压入过程中非接触式位移传感器测得位移量与通过直线电机10的电流，根据已校准的便携式压入仪的参数，获取载荷深度数据，为进一步计算出材料力学参量提供数据支撑。
本发明有益效果主要表现在：可上下调节目标板2或非接触式位移传感器探头3的位置，使非接触式位移传感器安装在合适的位置；进一步，将非接触式位移传感器探头3和传感器支架4的质心与直线电机传动杆6的质心同轴，避免由于直线电机传动杆6与电机内部导轨之间的弯矩产生的摩擦力，从而更精确计算压入载荷；进一步，将非接触式位移传感器探头3固定在压头上方与直线电机传动杆6下方，目标板2固定在目标板支架4上方，目标板支架4固定在底座支架8上，可避免大量间隙的形变量，显著提高机架刚度与位移测量的重复性，进而准确计算压入深度，为获取材料力学参数提供可靠数据。

Claims (6)

1.一种适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，其特征在于，所述夹具包括目标板支架、目标板、传感器支架与压头连接部件，所述目标板之间有两个，所述目标板支架上方固定在底座支架上，所述目标板两侧分别固定在一个目标板支架上面；所述传感器支架一端固定非接触式位移传感器探头，所述传感器支架另一端固定压头连接部件，所述传感器支架固定在压头连接部件上方与直线电机传动杆下方，所述压头连接部件下方装有压头，所述压头连接部件上方安装在直线电机传动杆下方。
2.如权利要求1所述的适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，其特征在于，所述目标板支架上方中间开有凹槽，通过螺钉固定在底座支架的螺纹孔上，用于调节目标板在底座支架上的上下位置。
3.如权利要求1或2所述的适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，其特征在于，所述目标板支架下方开有光孔，用于固定目标板，所述目标板两侧中间开有凹槽，通过螺钉固定在目标板支架上面。
4.如权利要求1或2所述的适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，其特征在于，所述传感器支架开有两个螺纹孔，一个用于固定非接触式位移传感器探头，另一个用于固定压头连接部件。
5.如权利要求1或2所述的适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器的安装夹具，其特征在于，所述传感器支架通过螺母固定在压头连接部件上方与直线电机传动杆下方。
6.如权利要求1或2所述的适用于便携式压入仪的非接触式位移传感器夹具，其特征在于，所述压头连接部件上方通过螺纹安装在直线电机传动杆下方。
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