弹簧标定装置

1.本实用新型属于标定技术领域，尤其涉及一种弹簧标定装置。


背景技术：

2.在很多试验机中，需要对被测试对象施加一定的载荷，通常需要利用弹簧进行加载。对于给定的弹簧，不同载荷对应不同的弹簧高度。对试验机中的被测试对象施加固定载荷，就需要获得在试验机中弹簧被压下去时的位移量或者加载后弹簧的高度。在弹簧使用一段时间后，也需要重新标定加载后弹簧的高度。
3.已公开的专利中有通过应变片和力传感器获得弹簧的受力，然后通过计算获取加载后弹簧的高度，不能直接得到加载后弹簧的高度，因为弹簧在工作一段时间后弹簧刚度会发生变化，这种通过计算获取加载弹簧高度的方法误差较大。此外还有利用标尺测压缩弹簧的位移，这种方法精确度为1mm,而试验机中装配精度一般高于0.1mm，所以不能满足使用要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供适用于高精度的弹簧标定装置。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种弹簧标定装置，包括相对机架固定设置的环形压力传感器，用于穿套被测弹簧并将弹簧张力施加于所述的压力传感器上的螺杆，螺接于所述的螺杆以将被测弹簧压缩的螺母，夹持定位在施力螺母和被测弹簧间的连接板，所述的连接板另一端与直线位移传感器的游标磁环固定连接，所述的直线位移传感器的传感杆与螺杆平行设置。
7.作为其中一个实施例，在所述的连接板与施力螺母间设置有平面垫片，在所述的连接板与被测弹簧间设置有弹簧垫圈。
8.作为其中一个实施例，还包括构造有与所述的压力传感器匹配的定位腔的定位环。
9.作为其中一个实施例，还包括与所述的压力传感器抵触的压盖，以及套设于所述的螺杆上的垫套，所述的垫套顶部形成有与待测弹簧接触的受力面，在所述的受力面环周向下弯折形成有与所述的压盖相顶持的施力环。
10.作为其中一个实施例，所述的垫套的筒体部分依次构造为匹配插入压盖的中心孔和环形压力传感器的中心孔的阶梯轴。
11.作为其中一个实施例，还包括与机架固定连接并于尾部固定设置有直线位移传感器的底座固的导管，可上下自由滑动地设置在所述的导管内的导套，所述的导套两端分别与所述的连接板和游标磁环固定连接。
12.作为其中一个实施例，所述的导管的顶部构造有与导套匹配的内定位环。
13.作为其中一个实施例，所述的导管的底部构造有与导套匹配的外定位环。
14.本实用新型的优点和有益效果为：
15.本实用新型的标定装置用了测力和测距两个机构，测力机构上设置压力传感器可以直接获取加载力的大小，与测力机构通过连接板相连的测距机构上装有位移传感器可以同步获得弹簧被压缩后的位移，通过拧动螺柱上端的施力螺母就可以调节力的大小，这样就可以获得不同载荷下弹簧的高度，精度达到0.01mm,标定装置结构简单，使用方便，准确度较高，易于实现。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型。
19.本实用新型的弹簧标定装置，包括相对机架固定设置的环形压力传感器12，用于穿套被测弹簧9并将弹簧张力施加于所述的压力传感器上的螺杆14，螺接于所述的螺杆顶部以将被测弹簧压缩的施力螺母6，夹持定位在施力螺母和被测弹簧间的连接板1，所述的连接板另一端与直线位移传感器的游标磁环固定连接，所述的直线位移传感器的传感杆5与螺杆平行设置。
20.其中，所述的环形压力传感器为中心构造有中心孔的设计，所述的螺杆自该中心孔穿过并将被测弹簧的弹簧张力施加于所述的压力传感器的感测部。所述的直线位移传感器为磁致伸缩位移传感器 ，如 g系列磁致伸缩位移传感器，深圳市博尔森科技有限公司gb磁致伸缩位移传感器等，其具有耐压外管构成的传感杆，容置在不锈钢仓式底座内的传感器头，以及滑动套设在传感杆上作为测量端的游标磁环，具体结构和工作原理为现有技术，在此不展开赘述。
21.本实用新型的标定装置用了测力和测距两个机构，测力机构上设置压力传感器可以直接获取加载力的大小，与测力机构通过连接板相连的测距机构上装有位移传感器可以同步获得弹簧被压缩后的位移，通过拧动螺柱上端的施力螺母就可以调节力的大小，这样就可以获得不同载荷下弹簧的高度，通过直线位移传感器精度达到0.01mm,标定装置结构简单，使用方便，准确度较高，易于实现。
22.进一步地，在所述的连接板与施力螺母间设置有平面垫片7，在所述的连接板与被测弹簧间设置有弹簧垫圈8。在施力螺母和连接板之间以及弹簧与连接板之间设置垫圈组件，减小了螺母与连板之间的摩擦，避免了摩擦对标定结果的影响，进而使结果更精准。
23.同时，为进一步保证测力的精准度，还包括构造有与所述的压力传感器匹配的定位腔的定位环13，与所述的压力传感器12的感侧面相抵触的压盖11，以及套设于所述的螺杆上的垫套10，所述的垫部形成有与待测弹簧接触的平面式受力面，在所述的受力面环周向下弯折形成或者受力面底部构造有与所述的压盖相顶持的施力环，所述的垫套的筒体部分依次构造为匹配插入压盖的中心孔和环形压力传感器的中心孔的阶梯轴。
24.通过底部定位环的定位，保证其良好的工作状态，利用垫套的平面式受力面设计可适用于不同直径大小的弹簧，而且利用施力环的设计，减少因为不同轴带来的测量误差，同时，利用阶梯轴的设计，实现了垫套相对于压盖和压力传感器的中心导向，有效提高整体的测量精度。
25.同时，还包括与机架固定连接并于尾部通过螺钉16固定设置有直线位移传感器的底座15固定的导管4，可上下自由滑动地设置在所述的导管内并将传感杆上部套设其中的导套3，所述的导套两端分别通过螺钉2和螺钉17与所述的连接板1和游标磁环固定连接。
26.进一步地，所述的导管的顶部构造有与导套匹配的内定位环，所述的导管的底部构造有与导套匹配的外定位环。利用顶部和尾部的双重导向，也提高了测距部件的测量精度，及时同步反馈 施力螺母的动作，有效实现了整体0.01mm的测量精度。
27.标定时，将所用弹簧9上下端分别与弹簧垫圈8下端和垫套10上端固定，通过用扳手拧紧螺柱14上端的施力螺母6，对待测弹簧9进行加载，这时连接板1会带动导套3向下压缩，这时通过压力传感器12可以获得待测弹簧9加载的力，通过位移传感器的传感杆5是游标磁环的移动可以获得待测弹簧9被压缩的位移。这时可以通过不断拧紧施力螺母6在压力传感器12上读取到需要的力，然后停止加载，在位移传感器上可以同步读取此时待测弹簧9被压缩的位移，用待测弹簧原长减去被压缩的位移就是加载后弹簧的高度。本实用新型装置标定精度高、结构简单，便捷高效。
28.标定时具体步骤如下：
29.1、根据待测弹簧9的高度调整弹簧垫圈8和垫套10之间的距离，将待测弹簧9放置在弹簧垫圈8和垫套10之间；
30.2、拧动施力螺母6对待测弹簧9施加一定的预紧力，保证待测弹簧9在标定过程中不会松动；
31.3、通过拧紧施力螺母6对待测弹簧9进行加载，压缩待测弹簧9，通过压力传感器12读取弹簧9加载的力，并通过位移传感器5上游标磁环的移动量获取此时弹簧9被压缩的位移，最后用弹簧原长减去该载荷下弹簧被压缩的位移，就得到了该载荷下弹簧的高度。
32.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
33.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同 名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
34.以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。