一种用于角位移引伸计的校准装置及校准系统的制作方法

本技术属于校准设备，尤其涉及一种用于角位移引伸计的校准装置及校准系统。

背景技术：

1、测量扭应变的引伸计是材料力学性能测试和力学行为研究的必须装置之一，用于测量材料的切变模量、扭转强度、扭转疲劳强度以及复合载荷条件下材料的本构特性。就常用的应变计式扭角引伸计来说，其具有适应性强、分辨力高、测量精度高等优势，但是由于测量对象和安装方式不同，与测量长度参量的引伸计相比，扭应变引伸计的溯源难度较大。此外，校准扭应变引伸计通常采用弦长和半径换算的方式校准，该方式误差较大，由于引伸计安装方式受限，因而在测量与校准半径不同的试样时需要多次换算。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一项技术问题，本实用新型公开了一种用于角位移引伸计的校准装置，能够确保扭应变引伸计的测量结果准确可靠，且能够直接复现角位移量值。本实用新型还公开了一种校准系统。

2、本实用新型的具体技术方案如下：

3、一种用于角位移引伸计的校准装置，包括：

4、基座；

5、动力机构，所述动力机构设置于基座，所述动力机构的自由端用于安装引伸计；

6、动尺，所述动尺设置在动力机构的自由端，所述动尺具有第一电极组；以及

7、定尺，所述定尺和基座连接，所述定尺和动尺同轴，所述定尺具有第二电极组；

8、其中，当动力机构动作时，所述定尺和动尺之间产生相对转动，所述第一电极组和第二电极组产生匀速交变电场，以输出包含位移信息的行波信号。

9、所述动尺的第一电极组和定尺的第二电极组在相对转动的过程中，利用正交变化的电场构建一种高稳定的等效空间域运动来建立空间位移和时间基准之间的关系，从而使得误差能够直接溯源到时间量，通过时间域的比较实现纳米精度测量，相较于现有技术中传统的圆光栅，基于时栅原理的校准装置具有结构简单、环境容忍度更高的优势，且无需复杂的光电信号转换，更有利于获得高分辨力微小的角位移变化量，而相较于纯机械结构的校准装置，本申请能够克服纯机械结构间隙带来的进回程影响。

10、优选的，所述动力机构包括：

11、蜗轮，所述蜗轮设置在基座内，用于安装引伸计；以及

12、蜗杆，所述蜗杆的一端伸入基座与蜗轮啮合。

13、该动力机构简单、实用，能够很好的实现对引伸计的扭转测量。

14、优选的，还包括：

15、第一工装，所述第一工装的一端和蜗轮可拆卸连接，另一端用于安装引伸计。

16、由于第一工装和蜗轮可拆卸连接，因此可以跟根据实际情况更换不同型号尺寸的工装，以扩大校对适用范围，使得校准装置不受测量对象的尺寸影响。

17、优选的，还包括：

18、第一座体，所述第一座体设置在第一工装和蜗轮之间；

19、其中，所述第一座体具有环形凹槽一，所述动尺安装在环形凹槽一内。

20、所述第一座体能够方便拆装第一工装，为用户提供便利；所述环形凹槽一为动尺提供了合适的装配位置，能够实现动尺的直接定位。

21、优选的，还包括：

22、第二座体，所述第二座体和基座连接，所述定尺固定连接于第二座体；

23、其中，所述第二座体将第一座体容纳至其内部。

24、所述第二座体能够实现对定尺和动尺的保护。

25、优选的，还包括：

26、旋转封板，所述旋转封板设置在第一座体和蜗轮之间；

27、其中，所述旋转封板具有台阶面，所述台阶面位于基座的外侧，且朝向外周延伸，所述台阶面和基座之间具有间隙。

28、所述间隙的设置能够避免摩擦力干涉，避免转动干涉而导致的校准困难甚至精度偏低。

29、优选的，所述第二座体设有环形凹槽二，所述定尺安装在环形凹槽二内。

30、所述环形凹槽二为定尺提供了合适的装配位置，能够实现定尺的直接定位。

31、优选的，还包括：

32、第二工装，所述第二工装和基座远离第一工装的一侧连接，用于连接试验机。

33、所述第二工装能够实现校准装置的定位，以满足校准作业的稳定性要求。

34、一种校准系统，包括：

35、如上所述的校准装置；以及

36、试验机，所述试验机具有可相对直线运动的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和第二工装连接，所述第二夹具上设置有第三工装，所述第三工装用于同引伸计的另外一个测量点配合；

37、其中，所述第二夹具可绕自身轴线转动。

38、为了满足引伸计的校准要求，所述第一工装和第三工装分别用于配合引伸计的两个测量点，而第二工装用于定位校准装置的使用位置，因而当第二工装转动时，驱动第一工装同步转动，由此带动引伸计转动，并在此过程中，动尺相对于定尺转动，从而实现角度同步输出，从而获得信号数据，由此通过引伸计双向转动连续校准实现直接复现角位移量值。

39、优选的，所述第一工装、第二工装、第三工装同轴装配。

40、上述结构能够确保校准系统的精确度。

41、和现有技术相比，本实用新型能够直接复现角位移量值，可通过更换引伸计第一工装模拟不同尺寸试样的扭向变形，能够便捷的完成角位移引伸计的校准工作；本实用新型结构简单、使用方便，且满足测量结果可靠的要求。

技术特征：

1.一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，所述动力机构包括：

3.如权利要求2所述的一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，还包括：

4.如权利要求3所述的一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，还包括：

5.如权利要求4所述的一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，还包括：

6.如权利要求5所述的一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，还包括：

7.如权利要求5所述的一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，所述第二座体设有环形凹槽二，所述定尺安装在环形凹槽二内。

8.如权利要求3所述的一种用于角位移引伸计的校准装置，其特征在于，还包括：

9.一种校准系统，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的一种校准系统，其特征在于，所述第一工装、第二工装、第三工装同轴装配。

技术总结
本技术属于校准设备技术领域，公开了一种用于角位移引伸计的校准装置及校准系统，所述校准装置包括基座、动力机构、动尺和定尺；所述动力机构设置于基座，所述动力机构的自由端用于安装引伸计；所述动尺设置在动力机构的自由端，所述动尺具有第一电极组；所述定尺和基座连接，所述定尺和动尺同轴，所述定尺具有第二电极组；当动力机构动作时，所述定尺和动尺之间产生相对转动，所述第一电极组和第二电极组产生匀速交变电场，以输出包含位移信息的行波信号。本技术公开了一种用于角位移引伸计的校准装置，能够确保扭应变引伸计的测量结果准确可靠，且能够直接复现角位移量值。

技术研发人员：徐尹杰,赵兴华,唐韵,朱可加
受保护的技术使用者：中国测试技术研究院
技术研发日：20240201
技术公布日：2024/9/29