一种顶板离层传感器标定工装的制作方法

本技术涉及离层传感器标定，具体涉及一种顶板离层传感器标定工装。

背景技术：

1、在煤矿、隧道等地下工程领域，顶板的稳定性直接关系到施工安全与工程质量；顶板离层是指顶板岩层在自重、开采扰动等因素作用下，不同层位的岩层之间发生相对位移的现象；顶板离层传感器作为一种重要的监测设备，被广泛应用于此类工程中，用于实时监测顶板离层的变化情况。

2、顶板离层传感器通常由传感器本体和钢丝绳组成，传感器本体安装在顶板不同层位，钢丝绳一端与传感器本体相连，另一端固定在相对稳定的岩层或结构上，当顶板发生离层时，传感器本体与固定端之间的相对位移会带动钢丝绳移动，传感器通过检测钢丝绳的位移量，将其转化为电信号或其他可测量的信号，从而实现对顶板离层量的精确监测，为工程安全评估和决策提供关键数据支持。

3、由于顶板离层传感器的工作环境复杂多变，容易受到温度、湿度、振动、电磁干扰等多种因素的影响，这些因素可能导致传感器的测量精度发生变化，出现测量误差，此外，传感器在长期使用过程中，其内部元件可能会发生老化、磨损等现象，进一步影响测量准确性，因此，为了确保顶板离层传感器能够始终提供准确可靠的监测数据，定期对其进行标定是必不可少的环节。

4、标定是指通过一定的实验方法和标准设备，确定传感器输出量与输入量之间的准确关系，并对传感器的性能参数进行校准和调整，使其测量结果符合预定的精度要求，对于顶板离层传感器而言，标定过程通常需要模拟不同大小的顶板离层位移，检测传感器在不同位移下的输出信号，根据检测结果对传感器进行校准，以保证其测量精度和可靠性。

5、目前，现有的顶板离层传感器标定方式大多较为简单，缺乏专门的标定工装，在实际标定过程中，通常采用人工手动模拟顶板离层位移的方法，例如通过手动拉伸钢丝绳来模拟顶板离层。这种方式存在诸多弊端：

6、（1）精度难以保证：人工手动操作难以精确控制钢丝绳的拉伸位移量，导致标定过程中施加的位移量不准确，无法满足高精度标定的要求，从而影响传感器的标定效果和测量精度；

7、（2）效率低下：手动操作需要人工逐个对传感器进行标定，过程繁琐，耗费大量的人力和时间，尤其是在需要标定多个传感器时，效率问题更为突出，难以满足大规模工程应用的需求；

8、（3）安全性差：在手动拉伸钢丝绳的过程中，由于操作不便和缺乏有效的防护措施，存在一定的安全隐患，可能会对操作人员造成伤害；

9、（4）一致性差：不同操作人员在手动标定过程中，由于操作习惯和力度的差异，会导致对同一传感器或不同传感器的标定结果存在较大差异，影响传感器之间测量数据的一致性和可比性。

10、综上所述，现有的顶板离层传感器标定方式无法满足实际工程对标定精度、效率、安全性和一致性的要求；因此，研发一种专门用于顶板离层传感器标定的工装具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供一种顶板离层传感器标定工装，该顶板离层传感器标定工装有效解决了现有标定方式存在的精度难以保证、效率低下、安全性差和一致性差等问题，能够为顶板离层传感器提供高精度、高效率、安全可靠且一致性好的标定，确保传感器始终提供准确可靠的监测数据，满足煤矿、隧道等地下工程领域对顶板离层监测的实际需求。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种顶板离层传感器标定工装，包括底座、立柱、第一传感器固定架、第二传感器固定架、第一横梁和第二横梁，底座为由相互垂直的第一底板和第二底板组成的“十”字型板状结构，在底座的四个端部上分别固定设置有一个立柱；第一传感器固定架设置于第一底板对应的两个立柱之间，并固定于底座上，用于固定放置一个或多个顶板离层传感器的传感器本体；第二传感器固定架设置于第二底板对应的两个立柱之间，并固定于底座上，用于固定放置一个或多个顶板离层传感器的传感器本体；传感器本体以钢丝绳出口朝上的方式放置；第一横梁和第二横梁分别对应设置于第一传感器固定架和第二传感器固定架的上方，并能够沿竖直方向升降；顶板离层传感器的钢丝绳自钢丝绳出口引出后，其端部固定连接于对应的第一横梁或第二横梁上。

4、第二横梁设置在第一横梁的上方且第二横梁与第一横梁之间的间距与第二传感器固定架与第一传感器固定架之间的间距保持一致。

5、四个所述立柱上分别安装有一套滚珠丝杠直线滑台模组，滚珠丝杠直线滑台模组的滑台在竖直方向滑动，滚珠丝杠直线滑台模组的型号为gx80-600，带有驱动步进电机或伺服电机。

6、第一横梁的两端分别固定连接在第一底板两端立柱上的滚珠丝杠直线滑台模组的滑台上；所述第二横梁的两端分别固定连接在第二底板两端立柱上的滚珠丝杠直线滑台模组的滑台上。

7、滚珠丝杠直线滑台模组的滑台上固定安装有托架，第一横梁或第二横梁的端部固定连接在托架上。

8、第一传感器固定架由第一立板和第一挡板组成，两个第一立板平行地固定设置在第一底板的两侧，第一挡板固定设置在两个第一立板的顶部，第一挡板和第一底板之间形成放置传感器本体的空间。

9、第一挡板上设置有若干个与钢丝绳出口相匹配的第一绳孔。

10、第二传感器固定架由第二立板、第二挡板和托板组成，两个第二立板平行地固定设置在第二底板的两侧，第二挡板固定设置在两个第二立板的顶部，托板的两端固定连接在两个第二立板的底部，第二挡板和托板之间形成放置传感器本体的空间。

11、第二挡板上设置有若干个与钢丝绳出口相匹配的第二绳孔。

12、托板与第二底板的高度差与第二横梁与第一横梁的高度差一致。

13、本实用新型的有益效果在于：

14、1、本实用新型公开的一种顶板离层传感器标定工装，该顶板离层传感器标定工装通过设置滚珠丝杠直线滑台模组，使第一横梁和第二横梁能够沿竖直方向精确升降，进而可以精确控制顶板离层传感器钢丝绳的拉伸位移量，避免了人工手动操作难以精确控制位移量的弊端，满足了高精度标定的要求，有效提高了传感器的标定效果和测量精度。

15、2、本实用新型公开的一种顶板离层传感器标定工装，该顶板离层传感器标定工装可同时对多个顶板离层传感器进行标定，无需人工逐个操作，大大节省了人力和时间，尤其在大规模工程应用中，能够显著提高标定效率，满足实际工程需求。

16、3、本实用新型公开的一种顶板离层传感器标定工装，该顶板离层传感器标定工装采用机械结构进行标定操作，避免了人工手动拉伸钢丝绳过程中可能因操作不便和缺乏防护措施而对操作人员造成的伤害，提高了标定过程的安全性。

17、4、本实用新型公开的一种顶板离层传感器标定工装，该顶板离层传感器标定工装减少了不同操作人员因操作习惯和力度差异导致的标定结果差异，保证了同一传感器或不同传感器标定结果的一致性和可比性，有利于提高传感器测量数据的可靠性。

1.一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，包括底座（100）、立柱（300）、第一传感器固定架、第二传感器固定架、第一横梁（1000）和第二横梁（1100），底座（100）为由相互垂直的第一底板（110）和第二底板（120）组成的“十”字型板状结构，在底座（100）的四个端部上分别固定设置有一个立柱（300）；第一传感器固定架设置于第一底板（110）对应的两个立柱（300）之间，并固定于底座（100）上，用于固定放置一个或多个顶板离层传感器（200）的传感器本体（210）；第二传感器固定架设置于第二底板（120）对应的两个立柱（300）之间，并固定于底座（100）上，用于固定放置一个或多个顶板离层传感器（200）的传感器本体（210）；传感器本体（210）以钢丝绳出口（211）朝上的方式放置；第一横梁（1000）和第二横梁（1100）分别对应设置于第一传感器固定架和第二传感器固定架的上方，并能够沿竖直方向升降；顶板离层传感器（200）的钢丝绳自钢丝绳出口（211）引出后，其端部固定连接于对应的第一横梁（1000）或第二横梁（1100）上。

2.根据权利要求1所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，所述第二横梁（1100）设置在第一横梁（1000）的上方且第二横梁（1100）与第一横梁（1000）之间的间距与第二传感器固定架与第一传感器固定架之间的间距保持一致。

3.根据权利要求1所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，四个所述立柱（300）上分别安装有一套滚珠丝杠直线滑台模组（400），滚珠丝杠直线滑台模组（400）的滑台在竖直方向滑动。

4.根据权利要求3所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，所述第一横梁（1000）的两端分别固定连接在第一底板（110）两端立柱（300）上的滚珠丝杠直线滑台模组（400）的滑台上；所述第二横梁（1100）的两端分别固定连接在第二底板（120）两端立柱（300）上的滚珠丝杠直线滑台模组（400）的滑台上。

5.根据权利要求4所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，所述滚珠丝杠直线滑台模组（400）的滑台上固定安装有托架（1200），第一横梁（1000）或第二横梁（1100）的端部固定连接在托架（1200）上。

6.根据权利要求1所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，所述第一传感器固定架由第一立板（500）和第一挡板（700）组成，两个第一立板（500）平行地固定设置在第一底板（110）的两侧，第一挡板（700）固定设置在两个第一立板（500）的顶部，第一挡板（700）和第一底板（110）之间形成放置传感器本体（210）的空间。

7.根据权利要求6所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，所述第一挡板（700）上设置有若干个与钢丝绳出口（211）相匹配的第一绳孔（710）。

8.根据权利要求1所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，所述第二传感器固定架由第二立板（600）、第二挡板（800）和托板（900）组成，两个第二立板（600）平行地固定设置在第二底板（120）的两侧，第二挡板（800）固定设置在两个第二立板（600）的顶部，托板（900）的两端固定连接在两个第二立板（600）的底部，第二挡板（800）和托板（900）之间形成放置传感器本体（210）的空间。

9.根据权利要求8所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，第二挡板（800）上设置有若干个与钢丝绳出口（211）相匹配的第二绳孔（810）。

10.根据权利要求8所述的一种顶板离层传感器标定工装，其特征在于，所述托板（900）与第二底板（120）的高度差与第二横梁（1100）与第一横梁（1000）的高度差一致。