感应式滑动测微计制造技术

本发明专利技术公开了一种感应式滑动测微计，其特征是，包括外壳，设在所述外壳内的中心支撑杆，设在所述中心支撑杆上的间隔一段距离的两组电感线圈，设在所述中心支撑杆两端的弹性连接杆，套在所述弹性连接杆的端部并与所述外壳的两端形成密封的密封座，其中一端的密封座与一电缆出线座的一端密封连接，所述电缆出线座的另一端与一航空插座密封连接，与所述电感线圈连接的测量电路板。本发明专利技术提供一种感应式滑动测微计，它灵敏度高，测量精度高，测量范围大，稳定性高，测量过程中探头与测标非接触，无机械磨损，定位快捷，操作方便，便于携带，可用于活动测斜仪的测管，可在一定水压下工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滑动测微计，属于仪器仪表

技术介绍
滑动测微计广泛用于高精度地测量任意方向的钻孔及岩石、混凝土或土壤中测线的轴向位移。目前，滑动测微计从测量方式上分主要有两种，一种是接触式测量的滑动测微计，此方式的滑动测微计拉伸仪器的弹性元件采用球面与锥面的定位方法，使仪器两端的测头分别与相邻的两测标紧密接触，通过测量弹性元件的变形量来测得相邻两测标的相对位移，通过仪器的固有标距与测得的相对位移，计算出相邻的两测标间的距离。仪器的弹性元件需较大的外力才能被拉伸，仪器定位与测量过程费时费力，操作不便；一旦测头与测标的定位面具有附着物，仪器的测量精度将受到严重影响；测头、测标的定位面因频繁受到仪器拉伸力的冲击而易磨损或变形，从而影响仪器的稳定性和可靠性；仪器测头及测标的加工要求高、结构复杂，生产成本较高。另一种是非接触测量的感应式滑动测微计，仪器通过两端的测头与相邻两测标的感应测得两测标的相对位移，通过仪器的固有标距与测得的相对位移，计算出相邻两测标间的距离。仪器的灵敏度及测量精度受测量范围制约，测量范围增大时测量精度大幅偏低； 仪器允许的定位偏差小，测量时定位困难，完成一条测线的测量耗时较多，仪器的稳定性及测量准确性受环境温度影响较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种感应式滑动测微计，灵敏度高，测量精度高，测量范围大，稳定性高，无机械磨损，定位快捷，操作方便，便于携带，并可在一定水压下工作。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种感应式滑动测微计，其特征是，包括外壳，设在所述外壳内的中心支撑杆，设在所述中心支撑杆上的间隔一段距离的两组电感线圈，设在所述中心支撑杆两端的弹性连接杆，套在所述弹性连接杆的端部并与所述外壳的两端形成密封的密封座，其中一端的密封座与一电缆出线座的一端密封连接，所述电缆出线座的另一端与一航空插座密封连接， 与所述电感线圈连接的测控电路。每组所述电感线圈包含两个在同一线圈骨架上绕制并串联的相同规格的线圈。所述电感线圈采用差动的结构型式，线圈骨架内表面的中心部位与中心支撑杆接触。所述密封座上设有导向滚轮部件。所述导向滚轮部件形成的导向线与测线平行。所述中心支撑杆采用线膨胀系数极小的合金材料制成。所述测控电路包含微处理器，与所述微处理器相连的通信电路、温度传感器、继电器、放大电路，整流电路、A/D转换电路。测控电路设在一测控电路板上。测控电路板设在中心支撑杆的中间部位。两组所述电感线圈由所述继电器切换，继电器由微处理器控制实现在两组电感线圈间切换。所述微处理器通过通信电路接收上位机测量的命令。温度传感器测量出电感线圈的环境温度传送至微处理器。经继电器切入的电感线圈的电信号经整流电路整流，经放大电路放大信号后输入 A/D转换电路，经A/D转换电路转换后的数据输入微处理器，由微处理器进行处理与运算后，得出电感线圈与测标的相对位移值，微处理器将相对位移值及温度值通过通信电路传送至上位机。两组螺管型电感线圈和测控电路构成两套感应式位移传感器。电感线圈以一定间距固定在线膨胀系数极小的中心支撑杆上，两组电感线圈的中心距形成仪器的标距。本专利技术所达到的有益效果本专利技术提供一种感应式滑动测微计，它灵敏度高，测量精度高，测量范围大，稳定性高，测量过程中探头与测标非接触，无机械磨损，定位快捷，操作方便，便于携带，可用于活动测斜仪的测管，可在一定水压下工作。采用两组差动型式的电感线圈与测控电路形成高精度、高灵敏度的位移传感器， 提高了仪器的灵敏度、测量精度及测量范围；采用两套性能参数一致的电感线圈，扩大了仪器允许的定位偏差，有效简化了仪器定位的操作过程，提高了测量效率；采用电感线圈中心与测标中心重合的定位方式，进一步使仪器的有效测量范围比单套线圈的测量范围提高了一倍；采用线膨胀系数极小的铟瓦合金材料制作成线圈的中心支撑杆，提高了仪器的稳定性；采用只将线圈骨架的中心部位固定在中心支撑杆，其它部位不与中心支撑杆接触的安装方式，每组线圈可以以固定点为中心沿轴线方向自由伸缩，同时采用差动测量方式，消除或减小了线圈性能受温度变化产生的测量误差，提高了仪器的稳定性；中心支撑杆与密封座间设有弹性连接件，避免了壳体受外力冲击而使得线圈及中心支撑杆变形，提高了仪器的可靠性；仪器通过与测标的感应实现位移的测量，测量过程中仪器和测标无机械磨损，提高了仪器的稳定性与使用寿命；采用整体密封的结构，仪器可在一定水压下正常工作；仪器两端设有导向滚轮，可在测斜管内轻松滑动，无需较大外力来拉动，使仪器的操作更方便。附图说明图1为本专利技术内部结构示意图； 图2为位移测量原理图3为本专利技术位移测量原理图； 图4为本专利技术安装示意图； 图5为本专利技术测量初始位置示意图； 图6为本专利技术测量定位示意图； 图7为本专利技术测控电路原理图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种感应式滑动测微计，包括外壳6、上端密封座8、下端密封座2、导向滚轮部件1、电缆出线座9、中心支撑杆4、电感线圈5、弹性连接杆3、测控电路板7。中心支撑杆4为位于外壳6内的一根长杆，在中心支撑杆4的两端端头上套有弹性连接杆3，在中心支撑杆4上靠近两端位置分别安装有一组电感线圈5，共计两组电感线圈5，每组电感线圈5由在同一线圈骨架上绕制的两个小线圈串联而成，中心支撑杆4采用线膨胀系数极小的合金材料制成，提高了仪器的稳定性。每组电感线圈5采用差动的结构型式，提高了电感线圈5的灵敏度和测量范围，只将线圈骨架内表面的中心部位与中心支撑杆4接触安装， 使线圈骨架以安装部位为中心，向两端可自由膨胀或收缩，消除或减小了仪器受环境温度影响而产生的系统误差，提高了仪器的稳定性。计量出两组电感线圈的中心距作为仪器的标距。在中心支撑杆4的中间部位设有测控电路板7，两组电感线圈5分别与设在测控电路板7上的测控电路连接。在中心支撑杆4的两端端头还设有弹性连接杆3，弹性连接杆3可消除或减小作用在仪器端部的外力造成中心支撑杆4变形的影响，提高了仪器的稳定性。在弹性连接杆3的端部还套有上端密封座8和下端密封座2，上端密封座8、下端密封座8通过0型圈与外壳6密封连接。在上端密封座8上设有电缆出线座9，电缆出线座9 上设有航空插座10，从测控电路板7上引出的通信、电源电缆穿过上端密封座8接至电缆出线座9上的航空插座10，航空插座10与电缆出线座9密封连接，电缆出线座9与上端密封座8采用0型圈进行密封连接，这种结构既实现了仪器与外部电缆的连接，又保证了仪器在一定的耐水压环境下正常使用。在上端密封座8和下端密封座2上分别设有导向滚轮部件1，两组导向滚轮部件 1中的导向轮形成的导向线与外壳轴线平行，使仪器可在测管内轻松滑动，便于仪器的定位与测量。本专利技术的位移测量原理滑动测微计内设有两组电感线圈，每组电感线圈与测控电路板上的测控电路结合，形成两组高灵敏度、高精度的位移传感器。其位移测量原理如图 2所示，在电感线圈5中输入交变电流时，短路金属套筒20中形成电涡流，这一电涡流对线圈的作用势必引起电感线圈参数的变化，且短路套筒进入线圈的深度越大，电感线圈参数的变化就越显著。通过测量电感线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种感应式滑动测微计，其特征是，包括外壳，设在所述外壳内的中心支撑杆，设在所述中心支撑杆上的间隔一段距离的两组电感线圈，设在所述中心支撑杆两端的弹性连接杆，套在所述弹性连接杆的端部并与所述外壳的两端形成密封的密封座，其中一端的密封座与一电缆出线座的一端密封连接，所述电缆出线座的另一端与一航空插座密封连接，与所述电感线圈连接的测控电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠军，邓检华，汤祥林，李朝晖，安保庆，王梅枝，李学胜，王军涛，刘炜铭，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，南京南瑞集团公司，
类型：发明
国别省市：84